اخترزیستشناسی :

اخترزیستشناسی یا دگرزیستشناسی نام رشتهٔ پژوهشیای در زیستشناسی است که به بررسی امکان زیست فرازمینی میپردازد. اخترزیستشناسان به مطالعهٔ خاستگاه، تکامل و پراکنش زیست در کیهان میپردازند. این رشته برای اولین بار در ماه می ۱۹۹۸ توسط سازمان ناسا با ایجاد انیستیتوی آستروبیولوژی در مرکز تحقیقات ایمز (Ames) بنیان گذاری شد. در حقیقت اختر زیستشناسی حوزه تحقیق مشخصی ندارد، می توان گفت آن تلفیقی از چندین حوزه علمی میباشد که کاوش حیات برون زمینی و مطالعه دربارهٔ دیگر سیارات منظومه شمسی و قمرهایشان از منظر زیست شناسی، وضعیت حیاتی فضانوردان در شرایط خارج از زمین و نیز پی بردن به اینکه حیات روی زمین از کجا منشا گرفته است از وظایف اخترزیستشناسی است.

اهداف و دستاوردها :

اختر زیستشناسی تنها با تکیه بر دستاوردهای علمی اخیر بطور شایسته ای گام به جلو برداشته است. این دانش به ما اجازه میدهد تا یافتههای مربوط به اخترشناسی و زیست شناسی را در کنار هم بتوانیم بررسی کنیم. یک نمونه عالی از دستاوردهای اخترزیستشناسی را می توان در ماموریتهای مریخ نوردان دانست که توانستند دادههای بسیاری از شرایط محیطی حاکم بر مریخ نظیر ویژگیهای جوی، شیمیایی، دما و سایر موارد جمع آوری و به زمین مخابره نمایند. تحقیقات انجام شده بر روی شدت دوست(اکستروموفیل) ها، یعنب موجودات زنده ای که شرایط سخت مثل دمای بالا و پائین و فشارهای غیر متعارف برای حیات را ترجیح می دهند، اطلاعات تکان دهنده ای از میزان تنوع این موجودات به ما داده است. این اطلاعات مارا به فکر فرو میبرد که زندگی تقریبا در تمامی مکانهای کره زمین در جریان است. ترکیب دو علم اخترشناسی و زیستشناسی منجر به پی بردن به این حقیقت شده است که برخی میکروبها قطعا می توانند در محیط کره مریخ بقا یابند. ولی با این حال هنوز موجود دارای حیاتی روی مریخ یافت نشده است. اخترزیستشناسی همچنین در پی یافت مکانهایی است که حیات را در خود جای داده اند.

بخشهای اخترزیستشناسی :

علم اخترزیستشناسی به چهار حوزه تقسیم می شود:

1- برون زیستشناسی :

برون زیستشناسی یا اگزوبیولوژی حوزه ای از دانش اخترزیستشناسی است که به مطالعه واکنشهای حیاتی، زیستشناسی مولکولی و چگونگی ساز و کارهای زیستی در شرایط فضا و دیگر سیارات می پردازد. اینکه حیات در فضا و دیگر سیارات به چه شکلی است، چه رفتاری دارد و در چه مکان هایی از فضا می تواند شکل گیرد از سوالاتی است که برون زیستشناسی در جستجوی پاسخ به آن است.

"نگاره الکترونی از میکرو فسیل هایی از باکتریهای موجود در شهاب سنگ مریخی ALH84001، احتمال می رود اولین ترکیبات آلی حیات توسط شهاب سنگها وارد زمین شده باشند."

2- زیستشناسی سیاره ای :

یکی از اهداف اخترزیستشناسی بررسی زیستشناسی در مقیاس سیارات است. با زیستشناسی سیاره ای می توان نمونههای اتمسفر و سنگهای دیگر سیارات را به منظور یافتن ترکیبات آلی و فسیل باکتریها بررسی کنیم. نتایج بدست آمده از مطالعات روی کندریت هایی با بیش از 5 درصد کربن این انگیزه را به ما داده است تا فرضیه مواد آلی فرازمینی را به بوته آزمایش بگذاریم. یکی از این کندریتها شهاب سنگی بنام "مارکیسون" (Murchison) است که در سال 1969 در دهکده ای به همین نام در استرالیا کشف شد. این شهاب سنگ در حال حاضر مشهورترین سنگ آسمانی در روی زمین است. مارکیسون در همان مطالعات اولیه دانشمندان را در بهت و حیرت فراوان فروبرد، چرا که درون آن بیش از هشتاد نوع اسید آمینه مختلف با میزان بیش از یک قسمت در میلیون (ppm) شناسایی شد. هشت نوع از این مولکولها جزو مولکول هایی هستند که اجزای اصلی پروتئینها و آنزیمها موجود در زمین را تشکیل می دهند. طی کنکاش لایههای یخی قطب جنوب کلکسیونی از قطعات شهاب سنگی یافت شده است که حاوی مولکولهای قند و بازهای نوکلئیک بوده اند. این یافتهها نظریه حیات فرازمینی را در اذهان بشدت تقویت کرد. نکته حائز اهمیت تر خرده شهابهای یافت شده در قطب جنوب اینست که بسیاری از قطعات با اندازه بین 100 تا 500 میکرومتر کندریتهای ذوب نشده هستند. یعنی توانستند بدون دریافت فشار و شوک حرارتی از جو زمین عبور کنند. دانشمندان احتمال می دهند این سنگها زمانی وارد سیاره ما شده اند که زمین همچنان فاقد اتمسفر بوده است. در فوریه 2006 فضاپیمای Stardust متعلق به ناسا نمونه هایی از غبار مربوط به دنباله دارها را از آنسوی مدار ماه به زمین آورد. دانشمندان توانستند به حقایق ارزشمندی از ترکیب این سنگهای سرگردان دست یابند. تخمین زده میشود طی 600 میلیون سال گذشته 1020 گرم کربن از فضا وارد زمین شده است، این مقدار از کل میزان کربن توده زنده کره زمین بیشتر است. اکنون ما می دانیم منبع اصلی مواد آلی که امروزه در پیکره جانداران وجود دارد نه بطن کره زمین بلکه فضای ماورای اتمسفر آن می باشد. اما سوالی که پدید می آید اینست که اگر شهاب سنگها می توانند این همه مولکول آلی را وارد زمین کنند، چرا نتوانند خود موجودات زنده را به زمین آورند. البته بایستی خاطر نشان کرد اکثر اجرام فضایی تا هنگام ورود به زمین شرایط بسیار رنج آوری را تجربه میکنند. پی بردن به اینکه موجودات دارای حیات چگونه می توانند در این شرایط دشوار زنده بمانند اولین گام برای بحث در مورد انتقال بین سیاره ای ارگانیسم هاست. شرایط زندگی در فضا و کرات دیگر به مراتب دشوارتر از هر زیستگاه بحرانی است که در روی زمین می توان سراغ داشت. ازاینرو باید آزمایشها مداومی برای سنجیدن میزان انعطاف و تحمل پذیری اشکال حیاتی زمین در محیطهای مشابه سایر سیارات انجام گیرد تا به یک روشنگری کلی در مورد میزان قابلیت بقا در شرایط فرازمینی دست پیدا کنیم. راه دیگر انتقال حیات از سیارات مادری به سایر مکانهای فضایی موجودات هوشمندی هستند که از فن آوریهای پیشرفته مسافرتهای بین سیاره ای برخوردارند، چیزی که ما آنرا سفینههای سرنشین دار می نامیم. تقریباً تمام زیستگاههای کره زمین با موجودات زنده اشغال شده اند. شاید در میان این موجودات انواعی باشند که قادرند برای یافتن هدف غائی خود و شکوفایی بیشتر راه فضا و دنیاهای دیگر را در پیش گیرند.

منشاء حیات :

فرضیه ای تحت عنوان پان اسپرمیا ادعا میکند بذرهای حیات برای اولین بار از فضا و دیگر سیارات توسط شهاب سنگها به زمین آورده شده است. یکی دیگر از وظایف اخترزیستشناسی بررسی این موضوع می باشد. ایده امکان تشکیل حیات در روی زمین بواسطه ورود مولکولهای آلی از آنسوی فضا بسیار جالب توجه است. تجزیه و تحلیل قطعات بدست آمده از شهاب سنگهای کربن دار این نظر را اثبات میکند که برخی مولکولهای عالی نظیر آمینو اسیدها در محیط خارج از کره زمین تشکیل شده اند. طبق مشاهدات نجومی این مولکولهای آلی بسیار پیش تر از آنکه منظومه شمسی شروع به تشکیل کند درون اجرام فضایی کوچکتر مثل سیارکها و دنباله دارها بوجود آمده اند. با وجود دمای بالای سیارات در ادوار شکل گیری آنها مولکولهای اساسی حیات نمی توانستند تشکیل شوند یا از شرایط دشوار حاکم برآن جان سالم بدر برند. بنابراین این مولکولهای مهم یا بعدها در اتمسفر سرد شده آنها متولد شده اند یا توسط سیارکها، شهاب سنگها و غبار بین سیاره ای وارد زمین گشته اند.