حیات در کرات دیگر از منظر قرآن و علم

وَمِنْ ءَايَٰتِهِۦ خَلْقُ ٱلسَّمَٰوَٰتِ وَٱلْأَرْضِ وَمَا بَثَّ فِيهِمَا مِن دَآبَّةٍ وَهُوَ عَلَىٰ جَمْعِهِمْ إِذَا يَشَآءُ قَدِيرٌ

و از آیات اوست آفرینش آسمانها و زمین و آنچه از جنبندگان در آنها منتشر نموده؛ و او هرگاه بخواهد بر جمع آنها تواناست!

آیه 29 سوره شوری

چکیده

حیات حقیقتی است که علم تا کنون نتوانسته تعریف جامع و روشنی از آن ارائه دهد. بنابر آخرین دستاوردها، دانشمندان اعتراف کرده‌اند که آنچه از حیات می‌شناسند متکی است بر تجربه آنان از ساختارهای بیولوژیکی که تنها بر روی زمین است، در حالی‌که امکان وجود حیات به صورت‌های دیگر وجود دارد. در واقع این اعتراف دانشمندان امکان وجود مخلوقاتی چون فرشته و روح که از دید انسان ناپیدا هستند را تایید و سازگاری میان علم و دین را نشان می‌دهد. امروزه دانشمندان با در نظر گرفتن شاخصه‌های حیات زمینی و شرایط آن، شواهدی از چنین حیاتی در کرات آسمانی دیگر یافته‌اند. البته این شواهد هنوز به طور قطعی حیات در آسمان را به ثبوت نمی‌رساند. ولی قرآن در آیه (شوری:29) از حیات در آسمان سخن گفته است. برخی مفسران بر این باورند که آیه به وجود حیات زمینی در کرات آسمانی اشاره دارد و برخی دیگر معتقدند که مراد آیه، حیات موجودات فرا زمینی چون ملائک و روح در آسمان‌ها است. در این مقاله با تحلیل نظرات تفسیری، احتمال درستی نظر اول تقویت می‌شود. در این صورت اگر روزی حیاتی همچون حیات جانداران زمینی در کرات آسمانی کشف شود، این آیه اعجاز علمی قرآن را بیش از پیش آشکار می‌کند.

مقدمه

وجود حیات در کرات دیگر از مسائلی است که علم هنوز درباره آن نظر قاطعی نمی‌هد؛ اگرچه هرروزه پژوهشگران بنابر مطالعات و یافته‌های جدید خود فرضیاتی را در این باره مطرح می‌سازند. این فرضیات عموماً بر اساس یافتن سیاره ای است که نشانه‌های شرایط تحقق حیات برآن وجود دارد.

از سوی دیگر برخی از مفسران، بیان خداوند در آیه (شوری:29) در قرآن را نشانگر وجود حیات در کرات دیگر شمرده‌اند اگر صحت و قطعیت این نظریه تفسیری به اثبات رسد، می‌توان ادّعا نمود که قرآن درباره مسأله‌ای که پس از 14 قرن هنوز علم درباره آن به قطعیت نظر نداده، سخن گفته است و اگر روزی شواهد قطعی بر وجود حیات در کرات دیگر یافت شود، بی‌شک اعجاز علمی قرآن بیش از پیش آشکار خواهد شد. در این پژوهش ابتدا آخرین دستاوردهای علم درباره شواهد حیات در کرات آسمانی ارائه می‌شود، سپس مفاد آیه (شوری:29) و نظر مفسران درباره آن مورد بررسی قرار می‌گیرد.

حیات در کرات دیگر از نظر علم

در این بخش به تاریخچه حیات، تعریف آن و شواهدی از حیات در کرات آسمانی که دانشمندان تاکنون بدان دست یافته اند، نظر می افکنیم:

تاریخچه پیدایش حیات در زمین

در حدود ۴/۵ میلیارد سال پیش کره زمین به وجود آمد و تا حدود ۴ میلیارد سال پیش سطح آن پوشیده از مواد مذاب بود. اما این مواد کم کم سرد شدند و پوسته‌ای سنگی روی سطح زمین ایجاد کردند. جو زمین در آن زمان غنی از گازهای نیتروژن و بخار آب بوده‌است؛ اما فاقد گاز اکسیژن بوده. به دلیل عدم وجود گاز اکسیژن در جو، لایه محافظتی اوزون هم وجود نداشته و گازهایی نظیر آمونیاک و متان که از دهانه آتشفشان‌ها خارج می‌شده و برای تشکیل مولکول‌های آلی مورد نیاز بوده‌اند، توسط اشعه ماورای بنفش از بین می‌رفته‌اند. پس بنابر این امکان ایجاد حیات در جو وجود نداشته است.

طبق نظریه حباب گازهای آمونیاک و متان که از دهانه آتش فشان‌های زیر دریایی خارج می‌شده‌اند، قبل از اینکه به سطح آب برسند و نابود شوند، در داخل حباب واکنش داده و مولکول‌های آلی را تشکیل می‌داده‌اند. سپس به سطح آب می‌رسیده و با استفاده از انرژی الکتریکی رعد و برق و خورشید، انرژی لازم برای شرکت در واکنش‌های بعدی را کسب می کردند. بنابر آنچه گفته شد حیات در دریاها ایجاد شده است. سپس با ایجاد کواسروات و میکروسفر کم کم زمینه ایجاد سلول‌ها فراهم شد. باکتری‌های اولیه هتروتروف (مصرف کننده) و بی هوازی بوده‌اند. پس از مدتی مواد آلی در اقیانوس‌ها کم شد و باکتری‌هایی ایجاد شدند که می‌توانستند مولکول‌های آلی را از مواد غیر آلی بسازند. این باکتری‌ها اتوتروف و بی هوازی بوده‌اند. پس از آن نخستین سلول‌های فتوسنتز کننده ایجاد شدند که سیانوباکترها بودند. سیانو باکترها تولید اکسیژن می‌کرده‌اند اما خودشان بی‌هوازی بوده‌اند. با پیدایش سیانوباکترها کم کم اکسیژن وارد جو زمین شد و لایه اوزن شکل گرفت و امکان حیات در خشکی هم پدید آمد.

پیدایش یوکاریوت‌ها

ابتدا نوعی از پروکاریوت‌ها وارد سلول‌های پیش یوکاریوتی شدند که هوازی و هتروتروف بودند و بعد از ورود به درون سلول‌های پیش یوکاریوتی عضوی از آن‌ها شدند و میتوکندری نام گرفتند. سپس برخی دیگر از سلول‌ها که میتوکندری را قبلا دریافت کرده بودند نوع دیگری از پروکاریوت‌ها را که احتمالا از خویشاوندان سیانو باکترها بودند را دریافت کردند و سلول‌های گیاهی را بوجود آوردند. پروکاریوت‌های وارد شده به این سلول‌ها کلروپلاست نام گرفتند.

پیدایش جانداران پرسلولی

نخستین جانداران پرسلولی که به خشکی آمدند جلبک‌ها و قارچ‌ها بودند. این دو نوع جاندار در روی سطح زمین نوعی مشارکت زیستی دوطرفه به نام همیاری ایجاد کردند و گلسنگ‌ها را ایجاد نمودند. اولین جانوران ساکن خشکی حشرات بودند. اولین جانوران ساکن خشکی حشرات بوده‌اند. اولین مهره‌داران ساکن دریا نوعی از ماهی‌ها، که کوچک و بدون آرواره (مانندلامپری) بودند. پس از آن ماهی‌های آرواره دار ایجاد شدند. اولین مهره‌داران ساکن خشکی، دوزیستان بوده‌اند. پس از دوزیستان نوعی دیگر از جانداران پدید آمدند که سازگاری بیش‌تری با محیط داشتند که خزندگان هستند. بعد از انقراض پنجم انواع زیادی از جانوران از جمله اغلب خزندگان از بین رفتند و باعث شد تا منابع غذایی بیش تری برای بقای پستانداران و پرندگان فراهم شود. [2,3,4,5,6,7,22,24,25,28,30]

تعریف حیات

یکی از مشکلات پژوهش درباره حیات در کرات آسمانی این است که علم هنوز نتوانسته تعریف جامع و دقیقی از حقیقت و مفهوم حیات ارائه دهد. [27] مشکل دیگر این است که تعاریف زیست شناسان برای مفهوم حیات، متکی بر ویژگی‌های انواع حیات تجربه شده در زمین است. در واقع زمانی که دانشمندان درباره حیات سخن می‌رانند به استفاده از مفهوم «حیات به شکلی که ما می‌شناسیم» گرایش دارند؛ زیرا حیات بر اساس ساختارهای بیولوژیکی پایه گذاری شده که تنها بر روی زمین وجود دارند. اما برخی دیگر از متخصصان باور دارند که احتمال وجود حیات‌های دیگر، حیات غیر عادی، نیز در دیگر نقاط جهان هستی وجود دارد.

در حالی که تعریف روشن و واضحی از واژة زندگی مورد نیاز است، اما این تعریف با مرزهایی همراه است، و معمولاً برای تعریف حیات و مشخص کردن موجودات زنده از غیر زنده، فهرستی از ویژگی‌های موجودات زنده را ارائه می دهند. موجودات زنده بسیار سازمان یافته و پیچده هستند. آن‌ها این قابلیت را دارند که انرژی از محیط زیست دریافت کنند و آن به انرژی مورد نیاز جهت رشد و تولیدمثل تبدیل کنند. آن‌ها دارای تمایل به هموستازی هستند. موجودات زنده نسبت به محیط اطرافشان واکنش نشان می‌دهند و دارای توانایی جهت انجام اعمالی همچون حرکت و در اشکال پیشرفته یادگیری می‌باشند. همچنین آن‌ها دارای توانایی تولید مثل و انتقال صفات به فرزندان خود می‌باشند[10,17].

در تعریفی دیگر، می‌توان گفت زندگی آن‌گونه که ما می‌شناسیم توسط ژنوم موجودات زنده‌ای که همراه ما روی زمین زندگی می‌کنند تعریف می‌شود. هر موجود زنده ژنومی دارد که در برگیرنده اطلاعات زیستی مورد نیاز برای ایجاد و حفظ حیات آن است [29]. زندگی در میان چها خانواده زیستی شامل آرکی‌ها، باکتری‌ها، یوکاریوت‌ها و ویروس‌ها طبقه‌بندی شده است. آرکی شاخه‌ای است که اغلب این توانایی را دارند که در محیط‌های غیرعادی مثل چشمه‌های آب گرم، حوضچه‌های آب شور و در اعماق بدون هوای دریاچه‌ها به عنوان تک سلولی زندگی کنند. آن‌ها در صفاتی با هر دو گروه باکتری‌ها و یوکاریوت‌ها اشتراک دارند. باکتری‌ها اغلب به پروکاریوت‌ها اشاره دارند که به جز سیانوباکتری‌ها، فاقد کلروفیل و هسته سلولی هستنند و از عمل تخمیر و تنفس جهت تولید انرژی استفاده می‌کنند. یوکاریوت‌ها شامل تمام موجوداتی می ‌شوند که سلول‌هایشان حاوی هسته است. بنابراین انسان‌ها، حیوانات، گیاهان، پروتیست‌ها و قارچ‌‌ها جز یوکاریوت‌ها محسوب می‌شوند. ویروس‌ها اصلاً سلول ندارند اما دارای قطعاتی از DNA و RNA هستند که به آن‌ها کمک می‌کند به عنوان انگل هنگامی که یک سلول میزبان را آلوده می‌کنند، تکثیر یابد. اگرچه این طبقه‌بندی می‌تواند به روشن شدن مفهوم زندگی کمک کند اما آن را نمی‌توان به عنوان یک تعریف نهایی در نظر گرفت [17].

تمام موجودات زنده روی زمین از ۶ ماده اصلی تشکیل شده‌اند: کربن، هیدورژن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر و گوگرد (شکل 2-1) که بخش‌های اصلی و سازنده DNA، پروتئین و چربی‌ها به شمار می‌روند(شکل 2-2، شکل 2-3) و بدون آن‌ها حیات هرگز شکل نمی‌گرفت [16] .

شکل 2-1 شش ماده اصلی موجود در تمام موجودات زنده

شکل 2-3 ساختار آمینواسید ( آمینواسیدها، مونومرهای سازنده پروتئین‌ها می باشند)

بیشتر ترکیب‌های زیستی- شیمیایی، ترکیب‌های آلی، یعنی دارای کربن‌اند. چون بیشتر ترکیب‌های زیستی-شیمیایی کربن دارند، می‌گویند حیات در زمین مبتنی بر کربن است. همچنین یافت کربن و ایزوتوپ‌های گوگرد در فسیل موجودات به متابولیسم در زمان حال و گذشته اشاره دارد [17,19].

ناسا شکل جدیدی از حیات برروی زمین را کشف کرده است که از نظر ساختار بیولوژیکی با چیزی که بشر تا به حال می‌شناخته است، متفاوت است. این جاندار می‌تواند در محیطی که هیچ جاندار دیگری در آن شانس حیات ندارد، به زندگی ادامه دهد، کشفی که می‌تواند شانس تکامل حیات را در سیاره‌های دیگر افزایش دهد. آنها در دریاچه‌ای به نام ‏Mono– دریاچه‌ای که به شدت شور و مملو از آرسنیک است(شکل 2-4) - در کالیفرنیای آمریکا نوعی باکتری (شکل 2-5) کشف کرده‌اند که دارای DNA با ساختاری متفاوت است. چیزی که تا به حال در حد تئوری مطرح بوده اما حالا کشف شده است. این باکتری در ساختار DNA خودش به جای فسفر از آرسنیک استفاده می‌کند. این موجود قوانین فعلی را شکسته است. این باکتری از آرسنیک درست شده است، چیزی که کاملا غیرممکن به نظر می‌آمد. ناسا نام‌اش را GFAJ-‬1 گذاشته و قادر است از آرسنیک که یک ماده سمی محسوب می‌شود برای ساخت DNA،RNA، پروتئین و غشای سلولی استفاده کند. این ماده معمولا مسیرهای متابولیکی را مختل کرده و امکان ادامه یافتن حیات طبیعی را غیر ممکن می‌کند.‬‬‬

این باکتری باعث شکسته شدن نظریات ما در مورد چگونگی تشکیل زندگی و توسعه‌اش شده است. حالا دانشمندان به دنبال نمونه‌های جدیدی از موجودات زنده و متابولیسم‌های متفاوتی خواهند گشت که از مواد متفاوتی برای تشکیل حیات استفاده می‌کنند. ناسا می‌گوید این کشف روش ما را در گشتن به دنبال موجودات زنده در دیگر کرات هم تغییر خواهد داد چرا که حالا می‌دانیم ممکن است شکل حیات در جاهای دیگر به گونه‌ای دیگر تعریف شده باشد. گفته می‌شود این کشف می‌تواند بر وجود حیات‌های فرازمینی استدلال داشته باشد زیرا نشان می‌دهد حیات بسیار سازگار پذیرتر از چیزی است که در گذشته تصور می‌رفت و حتی می‌تواند در سخت‌ترین شرایط نجات پیدا کند[14,16]

شکل 2-4 دریاچه Mono در کالیفرنیای آمریکا

شکل 2-5 باکتری کشف شده در دریاچه Mono

اما اکنون دانشمندان با وجود محدودیت‌هایی که این دو مشکل برایشان ایجاد نموده، یعنی ناشناخته بودن مفهوم حیات و محدودیت در تجربه حیات بر زمین، متکی بر یافته‌های تجربی نسبت به حیات بر کرات دیگر خوشبین هستند.

وابستگی حیات به آب

آب و زندگی با یکدیگر مرتبط هستند [23]. آب در حالت مایع برای شروع و ادامه زندگی مورد نیاز است. هیچ آنزیمی در غیاب مولکول‌های آب فعالیت ندارند و هیچ مایعی هم نمی‌تواند جایگزین آب شود. آب یک ماده معمول در جهان است که به عنوان مولکول‌های گاز به طور گسترده‌ای پراکنده شده است و به صورت مولکول‌های گاز پراکنده و یخ شکل در اجسام بسیار کوچک و یا بسیار بزرگ همچون سیارک‌ها، ستاره‌های دنباله‌دار و سیارات یافت می‌شوند. با این وجود، آب به شرایط ویژه‌ای نیاز دارد که بتواند هم‌چون برروی زمین به صورت مایع وجود داشته باشد. این احتمال وجود دارد که آب از منابع متعددی همچون ستاره‌های دنباله‌دار و سیارک‌ها تا حدودی پس از تشکیل زمین به فرم جامد، رسیده باشد[8]. آب ویژگی‌های منحصر به فردی دارد که در سایر مواد یافت نمی‌شود و برای فرایندهای حیاتی مورد نیاز است[21] . این خواص به واسطة پیوند هیدروژنی که در آب مایع مشهود است، ایجاد می‌شود [1].

نشانه‌هایی از آب در سایر سیارات منظومه شمسی

آب در ماه

کشف مولکول‌های آب در مناطق قطبی ماه را توسط دانشمندان ناسا صورت گرفت (شکل 2-6). همچنین، هیدروکسیل ( مولکولی متشکل از یک اتم اکسیژن و یک اتم هیدروژن) در خاک ماه یافت شد. منظور از آب در ماه، دریاچه‌ها، اقیانوس‌ها و یا حتی حوضچه‌ها نیست، بلکه منظور مولکول‌های آب و هیدروکسیل است که با مولکول‌هایی از گرد و غبار به طور خاصی در چند میلی‌متری بالای سطح ماه ارتباط برقرار کرده‌اند [15].

شکل 2- 6 کشف مولکول‌های آب در مناطق قطبی ماه

کشف آب در زحل

شکل و فرم قرارگیری ذرات خارجی‌ترین حلقه، اطلاعات غیر مستقیمی درباره ترکیب مواد و آن چه درون زحل واقع شده است را فراهم می‌آورد. فضاپیمای کاسنی شواهدی از وجود مخازن آب مایع که از چشمه‌های آب گرم ( آتشفشان) زرد رنگ در انسلادوس قمر زحل فوران می‌کنند، را پیدا کرده است. تصاویر با وضوح بالای بدست آمده از ناسا، فواره‌های یخی و گازهای قوی که مقدار زیادی از ذرات را با سرعت بالا خارج می‌کنند را نشان می‌دهد. دکتر جان اسپنسر می‌گوید: قبلاً از وجود حداکثر سه مکان که در آن آتشفشان‌‌های فعال وجود دارد باخبر بودیم: قمر مشتری،زمین و احتمالاً نپتون تریتون. اما هم اکنون یافته‌های جدید کاسینی تمام دانسته‌های ما را تحت تاثیر قرار می‌دهد و انسلادوس به عنوان آخرین عضو از این گروه و یکی از مکان‌های هیجان انگیز در منظومه شمسی مطرح می‌شود. ممکن سایر قمرها در منظومه‌ شمسی نیز، دارای اقیانوس‌هایی از آب مایع باشند اما این بسترها تحت پوشش کیلومترها پوسته یخی‌اند و از طرفی متفاوت از حباب‌هایی از آب مایع‌‌اند که ممکن است، بیش از ده‌ها متر زیر سطح‌اند. مطلب عجیب دیگری که با نزدیک شدن کاسینی به زحل کشف شد یافتن منظومه‌های وابسته به زحل است که با اتم‌های اکسیژن پر شده بودند ولی در حال حاضر هیچ نظری در مورد اینکه این اکسیژن از کجا یافت شده است وجود ندارد، تنها می‌دانیم که در انسلادوس، مولکول‌های آب خارج می‌گردند که ممکن است به اکسیژن و هیدروژن بشکند. بنابراین انسلادوس می‌تواند یک الویت بسیار مهم برای ما باشد[13].

نشانه‌هایی از حیات در مریخ

نزدیکی نسبی سیاره مریخ به خورشید، شباهت به زمین ( از جمله در طول شبانه روز) و یافتن شواهدی از وجود آب مایع در سطح و نزدیکی سطح در گذشته و حال امکان وجود حیات در مریخ را افزایش می‌دهد [10] .

تصور می‌شود رسوبات بی‌شکل سیلیسی موجود در سیاره مریخ، در نتیجه وجود سیستم‌های وابسته به عمل آب‌های گرم شکل گرفته باشند به عبارت دیگر، ظاهراً، مریخ زمانی حاوی آب و انرژی لازم جهت گرم کردن آب بوده است . از سوی دیگر، سولفات‌های یافت شده، در نتیجه تماس با آب در طی سال‌های اخیر ( در حدود یک میلیون سال پیش) می‌تواند شکل گرفته باشند. از لحاظ علم زمین شناسی، این پدیده می‌تواند در نتیجه وجود چرخه‌های فعال آّب در سیاره مریخ ایجاد شده باشد. سنگ‌هایی که توسط مریخ نورد روح مورد آزمایش قرار گرفته‌اند مدارکی دال بر وجود اتمسفری ضخیم، آب شیرین، محیطی مرطوب، غیراسیدی و مناسب برای حیات در گذشته مریخ را نشان می‌دهند. برون زدگی که کمانچی (شکل 2-7) خوانده می‌شود حاوی مواد معدنی است که وجود رطوبت و آب، محیط غیر اسیدی و مناسب برای زندگی را در گذشته‌های سیاره مریخ تایید می‌کند. هر چند، امروزه اتمسفر مریخ بسیار نازک است، به طوری که امکان زنده ماندن تحت این شرایط ممکن نیست [9].

شکل 2-7- برون زدگی‌های موجود در مریخ که کمانچی خوانده می‌شود.

در July سال 1996، اعلام شد که دکتر David Mckay، همراه تیم علمی در مرکز فضایی Johnson ( بخشی از NASA ) فسیل احتمالی باکتری را در یک شهاب سنگ به نام ALH84001 (شکل 2-8) که مربوط به مریخ است، را کشف کرده‌اند. این فسیل در تپه آلن در قطب جنوب Antartica در حالیکه 12000 سال پیش در آنجا فرود آمده بود یافت شد. فضاهای کوچکی در شهاب سنگ وجود داشت بطوریکه دانشمندان ادعا کردند که بقایای فسیل از باکتری‌ها می‌باشند. با این حال آن‌ها حدود 1000 برابر کوچک‌تر از اندازه کوچکترین باکتری‌هایی هستند که در روی زمین وجود دارند، بطوری‌که تصور می‌شود هیچ زندگی شبیه به آن نمی‌تواند وجود داشته باشد. شرایط محیطی موجود در مریخ در گذشته بسیار متفاوت از امروز است، پس از آن ممکن است شرایط مناسب‌تری برای پیدایش حیات به وجود آمده باشد. هرچند شهاب سنگ یافت شده مربوط به مریخ اثبات نمی‌کند که زندگی یک زمانی در مریخ وجود داشته است، ولی احتمال وجود حیات در مریخ را هم نمی‌توان رد کرد [10] .

شکل 2-8 فسیل احتمالی باکتری در شهاب سنگی به نام ALH84001

اشکال مختلفی از حیات که می‌توانند در محیط‌هایی با شرایط دشوار زنده بمانند بر روی زمین وجود دارد. موجوداتی به نام Smoker ها در اعماق اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند، مکانی که بسیار سرد و به طور کامل تاریک است و فشار زیادی در آن عمق وجود دارد (شکل 2-9). بنابراین این احتمال وجود دارد که این موجودات بتوانند بر روی سطح مریخ و یا سایر سیارات دیگر که شرایط بسیار سختی برای حیات در آنجا وجود دارد زندگی کنند[10].

شکل 2-9 Smoker ها که در اعماق اقیانوس‌ها زندگی می کنند.

این سوال که آیا زندگی در فرم باکتری‌ها (و یا حتی اشکال عجیب و غریب و ناشناخته‌تر) در مریخ وجود دارد و یا خیر به شدت مورد بحث بوده و هنوز به جواب قطعی بله یا خیر نیازمند است! آزمایشات انجام شده در زمین که بر مبنای شبیه سازی شرایط مریخ و اثرات آن بر باکتری‌های زمینی می‌باشد، نشان داده است که حیات برای گونه‌های خاصی از باکتری‌ها در مریخ کاملاً امکان‌پذیر بوده و آنها قادر می‌باشند تا در محیط خشن و شرایط سخت مریخ به حیات خود ادامه دهند. شش نمونه باکتری از لایه‌هایی در اعماق زمین که همیشه به صورت منجمد هستند،از شمال شرقی سیبری جمع‌آوری شدند. این باکتری‌ها قادر به رشد تحت شرایطی همچون دمای پایین ( 0 درجه سانتی گراد )، فشار پایین ( 7 میلی بار ) و اتمسفر غنی از دی‌اکسید‌کربن می‌باشند. این باکتری‌ها متعلق به گونه‌ای از جنس Carnobacterium می‌باشند. طی مطالعه‌ای که صورت گرفت اثر دما، ساختار اتمسفری و فشار برروی باکتری‌های جمع آوری شده از لایه‌های منجمد دائمی اعماق زمین مورد بررسی قرار گرفت (شکل 2-10). نمونه‌های خاک جمع‌آوری شده برروی پلیت‌های TSBYS قرار گرفتند. سپس تمامی پلیت‌ها در دمای صفر درجه سانتی گراد برای مدت 30 روز تحت شرایط متفاوتی از اتمسفر و فشار قرار گرفتند (جدول 2-1) [20] .

شکل 2- 10 اثر دما، ساختار اتمسفری و فشار برروی باکتری‌های جمع آوری شده از لایه‌های منجمد دائمی اعماق زمین

جدول 2-1 شرایط کشت و پاسخ رشد باکتری‌ها به شرایط موجود
رشد باکتری‌ها به شرایط موجود	شرایط کشت
توسعه انبوه کلنی‌ها با انواع مختلف ویژگی‌های ریخت‌شناسی	اتمسفر و فشار مشابه زمین	A
رشد کلنی مربوط به نژاد WN1359	فشار مشابه زمین، اتمسفر غنی از دی اکسید کربن	B
رشد کلنی مربوط به نژاد WN1359	فشار 7 میلی بار، اتمسفر غنی از دی اکسید کربن	C
رشد مجدد کلنی‌ها با انواع مختلف ویژگی‌های ریخت‌شناسی	دمای اتاق، اتمسفر و فشار مشابه زمین	D

با وجود شباهت مریخ به زمین در اندازه و نزدیکی به خورشید، محیط زیست مریخ ممکن است از برخی جهات از جمله کمبود آب مایع و مواد غذایی آلی، حرارت بسیار پایین، تابش‌های شدید خورشیدی و اتمسفری غنی از CO2 و فشار پایین برای زندگی مناسب به نظر نرسد. با وجود اتمسفر کمی که وجود دارد، حفاظت کمی در برابر اشعه ماورای بنفش که برای زندگی بسیار مضر است وجود دارد. وجود اتمسفر کم، با فشار کم همراه است که این موضوع برای اشکالی از حیات همچون انسان به دلیل جریان خون بسیار خطرناک است. از سوی دیگر، به نظر می‌رسد درجه حرارت موجود برروی زمین تنها برای زندگی مناسب باشد. از همه مهمتر واکنش‌های شیمیایی در سرعت مناسب فقط در محدوده دمایی که بر روی زمین یافت می‌شود انجام می‌پذیرد. سرعتی که در آن واکنش‌های شیمیایی صورت می‌گیرد با شکل‌گیری حیات مرتبط می‌باشد. بنابراین سیاره‌ای که بسیار سرد باشد، مکان مناسبی برای زندگی و حیات نخواهد بود. در چنین شرایطی انجام یک واکنش شیمیایی ممکن است میلیاردها سال طول بکشد. در طی کاوش‌های صورت گرفته حتی شواهدی از ساده‌ترین مولکول‌های آلی هم در مریخ یافت نشد. بنابراین اگر زندگی وجود داشته باشد بسیار متفاوت از زندگی است که در نظر ما شکل گرفته است و می‌تواند مربوط به اشکالی از حیات بر روی زمین باشد که می‌توانند در محیط‌های بسیار دشوار زندگی کنند[26,10].

حیات در سیارات خارج از منظومه شمسی

گیاهان زیر نور خورشیدهای بیگانه

بیشتر سطح کره زمین از فضا، به علت حضور داشتن گیاهان سبز به نظر می‌رسد، زیرا گیاهان بیشتر رنگ‌های قرمز و آبی را و به مقدار کمتری رنگ سبز را جذب می‌کنند، در واقع گیاهان به شرایط غالب در اطراف خورشید در سطح سیاره زمین سازگار شده‌اند.

گازهای موجود در اتمسفر و لایه زمین، نور خورشید را فیلتر می‌کند، بنابراین برخی از رنگ‌ها یا به عبارت صحیح‌تر طول‌ موج‌ها جذب می‌شوند که در این بین فوتون قرمز بیشتر از فوتون‌های آبی و سبز به سطح زمین می‌رسند. نور قرمز بیشترین و فراوان‌ترین طول موجی است که به سطح زمین می‌رسد، از سوی دیگر انرژی نور آبی بالا است.

از آنجایی که بیشتر ستاره‌ها از توزیع مشابهی از نور در طول‌موج‌های رنگی هم‌چون زمین برخوردار نیستند، بنابراین برخی از محققان این فرضیه را ارائه داده‌اند که زندگی فتوسنتزی در سایر سیارات الزاماً نباید رنگ مشابهی که برروی سطح کره زمین به وجود آورده‌اند را، ایجاد نمایند. بسته به نوع طیف مربوط به یک ستاره، حتی سیاراتی با ترکیب جوی مشابه زمین ممکن است به رنگ متفاوتی مشاهده شوند.

ستاره‌های درف، بزرگ‌تر و حجیم‌تر هستند و دمای سطح‌شان نیز در مقایسه با زمین و خورشید بیشتر است، بنابراین فوتون‌های بیشتری را به خصوص در نواحی پر انرژی از طول‌موج‌ها منعکس می‌کنند. گیاهان موجود در سایر سیارات ممکن است جهت بهینه‌سازی استفاده از آن‌ها، رنگدانه‌های مختلف دیگری بجز کلروفیل‌ها را مورد استفاده قرار دهند، بنابراین رنگ ظاهری این سیارات متفاوت از سطح زمین است. به عبارت دیگر رنگ زندگی فتوسنتزی گیاهان در سیارات دیگر ممکن است با زمین متفاوت باشد زیرا با توجه به طول موجی از نور که به سطح این سیاره‌ها می‌رسد، گیاهان از پیگمان‌های فتوسنتزی مخصوص به خود استفاده می‌نمایند.

Kiang، با مدل‌سازی نوری در سایرات دیگر به این نتیجه رسید که گیاهان بر روی سیاراتی مشابه زمین که به دور ستاره‌هایی در حال چرخش‌اند که در مقایسه با خورشید روشن‌تر و آبی رنگ‌تر هستند، ممکن است به رنگ زرد یا نارنجی به نظر برسد یا اگر به دور ستاره‌هایی در حال چرخش‌اند که در مقایسه با خورشید تیره‌تر و قرمز رنگ‌تر هستند، ممکن است به رنگ سیاه به نظر برسد، بنابراین اگر اخترزیست‌شناسان به دنبال نشانه‌هایی از حیات برروی سیارات خارج از منظومه شمسی هستند باید به دنبال رنگ‌های منعکس شونده توسط پوشش گیاهی همان سیاره باشند [11.18].

سیگنال‌هایی از آب در سیارات فراخورشیدی

دو تیم از دانشمندان ناسا در بخش NASA Astrobiology، با استفاده از تلسکوپ فضایی قدرتمند هابل و طیف وسیعی از طول‌موج‌های مادون قرمز، توانستند شواهد ضعیفی از وجود آب در اتمسفر پتج سیاره دوردست پیدا کنند. پنج سیاره عبارتند از WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b ,XO-1b

هر چند سیگنال‌های آب کمتر از حد انتظار بود و دانشمندان معتقدند که این سیگنال‌ها ممکن است به دلیل وجود مه و گرد غبار در اطراف هر یک از این پنج سیاره باشد[12].