מדוע הניחו מדענים בעבר שכל כוכבי הלכת מיושבים

מאת: Thomas Moynihan

מקור: BigThink

ב־17 באפריל, פורסמה ברחבי העולם ידיעה, הודות לתצפיות מטלסקופ החלל ג’יימס ווב, שכוכב לכת הנמצא במרחק של 124 שנות אור מאיתנו עשוי להכיל עקבות כימיים המצביעים על חיים. הכוכב, ששמו K2-18b, נראה כי מכיל דימתיל סולפיד או דימתיל דיסולפיד. אלה שני גזים אשר, לפחות על פני כדור הארץ, מיוצרים רק על ידי יצורים חיים. האם זה אמור לגרום לנו להתרגש מהאפשרות של יצורים חיים מרוחקים, המשתזפים על פני K2-18b באור של כוכב הננס האדום שלו, זה נושא לדיון. הראיות רעועות. מה גם, שההיסטוריה מראה כי יש לנו נטייה לאשליות אופטימיות בתחום הזה. מוטב שנהיה זהירים.

ובכל זאת, אי אפשר להכחיש שהמומנטום הולך וגדל בתחום האסטרוביולוגיה - התחום שחוקר חיים ברחבי היקום והדרכים בהן נוכל לזהותם. בתוך כמה עשורים, נאס”א מתכננת לשגר טלסקופ חלל חדש ושאפתני - מצפה העולמות הישיבים (Habitable Worlds Observatory) - בתקווה לענות על השאלות האם ואיך משגשגים חיים במקומות אחרים. אבל עצם העובדה שאנחנו מופתעים ונרגשים מממצאים ראשוניים של גזים אורגניים בכוכב במרחק 124 שנות אור, היא סטייה עצומה ממה שאנשים חשבו רק כמה דורות אחורה. העובדה שכיום אנו תופסים “חיים במקום אחר” כשאלה פתוחה - שדורשת זהירות - מייצגת שינוי דרמטי מההנחה הברורה מאליה שהייתה מקובלת במשך מאות שנים.

מאז שבני אדם, לפני כ-400 שנה, החלו לקבל את הרעיון שיש מערכות שמש אחרות מלבד שלנו, הם מיד הניחו שהכוכבים הללו פשוט חייבים להיות מיושבים. היסטורית, מדענים נטו להניח שהיקום שלנו לא רק מלא חיים - אלא שופע בהם, תרתי משמע. מדוע? כי הם חשבו שאם זה לא המצב, הרי שהיקום שלנו מכיל הרבה מאד מרחב מבוזבז. להלן הסיפור של איך, מבחינה היסטורית, בני אדם נטו להניח שכל משטח ביקום - כולל שמשות - חייב לאכלס בעלי חיים תבוניים, שחיים את חייהם באופן דומה לזה שלנו.

בסופו של דבר, זה מראה עד כמה רחוק הגענו, במסע שלנו להבין את היקום - עד כדי כך שאנו שואלים כיום את השאלה "האם יש חיים במקום אחר?", שאלה שמונחיה דורשים הגדרה מדויקת ועדינה. בעיקר, התרחקנו מאד מאותם ספקולנטים מוקדמים שערכו מפקדים קוסמיים לאוכלוסיות היקום, והפיקו מספרים עוצרי נשימה על סמך ההנחה שכל אובייקט מוצק ביקום שופע חיים.

יקום צפוף

בראשית המאה ה-16, הפולימאת הפולני ניקולאוס קופרניקוס החל את שרשרת התגליות שהובילה בסופו של דבר להבנתנו המודרנית את מיקומו של כדור הארץ: רק כוכב לכת אחד מבין אינספור אחרים, ביקום עצום שלא ניתן לתפיסה. אך כבר כמה עשורים קודם לכן, היו קולות שהציעו השערות בכיוון הזה. בשנת 1440, התיאולוג הגרמני ניקולאוס קוזאנוס טען שחייבים להיות אינספור כוכבים וכוכבי לכת נוספים. כולם, כך סבר, חייבים להיות מיושבים. הוא אף טען שהשמשות עצמן חייבות להיות מאוכלסות. “ביצורים סולאריים”, כפי שתיאר, “תושבים אינטלקטואליים, בוהקים ומוארים”.

קוזאנוס לא היה לבד. הפילוסוף האיטלקי ג'ורדנו ברונו השמיע טענות דומות זמן קצר לאחר מכן. בשנת 1584 הוא נימק שאם היינו רואים זאת כמצב "חולה" אם כוכב הלכת שלנו לא היה מלא חיים, “הרי זה יהיה לא פחות גרוע אם כל החלל לא יהיה מלא”.

נדרשו מאות שנים של חקירה עד שבני האדם הבינו לגמרי שהדברים שאנו מייחסים להם ערך אינם בהכרח זהים לדברים הקיימים באופן עצמאי במציאות. זה מובן: כולנו נופלים קורבן לחשיבה משאלתית. אבל אז, זה היה מאד שכיח להניח שכל דבר שקיים - קיים למען מטרה כלשהי. בהתאם, נראה היה כבזבוז מוחלט שהחלל החיצון לא יהיה מלא יצורים חיים וחשים. כפי שברונו ניסח זאת: לא נאהב את “אי-הקיום” של עולמנו החי, אז מדוע להשליך את חרפת אי-הקיום גם על שכנינו הקוסמיים?

ברונו הסתבך בשל השקפותיו (הוא נשרף על המוקד), אך במהלך המאה הבאה אמונות דומות התפשטו, הפכו למיינסטרים ולבסוף הפכו לקונצנזוס. אפילו ג'ון מילטון רומז לעולמות מיושבים אחרים ביצירתו "גן העדן האבוד" משנת 1667. (השטן חולף על פני כמה מהם במסע בין־כוכבי: “אך מי ששכן שם באושר / הוא לא טרח לברר”).

האמונה שכל משטח ביקום חייב להיות מיושב, הובילה אפילו את האסטרונום האנגלי אדמונד האלי להציע, בשנת 1692, שכדור הארץ עצמו חייב להיות חלול ומלא כדורים קונצנטריים זה בתוך זה, כמו בובת מטריושקה ענקית. מדוע? כי כך ניתן יהיה למקסם את שטחי המחיה בתוך הגלובוס עבור יצורים חיים, חושבים ומעריכים.

איור של האלי לחתך רוחב של כדור הארץ החלול שהעלה בתיאוריה שלו

מדען אחר, הדיפלומט הצרפתי בנואה דה מאלה (Benoît de Maillet), טען בשנות ה־20 של המאה ה־18 שגם הריק שבחלל החיצון שוקק מיקרואורגניזמים. הוא טען כי “זרעים” של יצורים חיים נעים ברחבי החלל, ונאגרים סביב גופים פלנטריים כמו “שבבי ברזל” סביב מגנטים. מכאן הסיק כי כל כוכבי הלכת חולקים את אותן צורות חיים.

שלושה עשורים מאוחר יותר, בשנת 1759, אדם סמית - מייסד מדע הכלכלה המודרני - קבע שהיקום שומר “בכל זמן על הכמות המרבית האפשרית של אושר” עבור כל “תושבי היקום”. כדאי לציין שהמילה “כלכלה” (“economy”) מגיעה מיוונית עתיקה למילה “בית”, משום שבעיני סמית, הבית הקוסמי שלנו הוא חסכוני להפליא. שום מרחב אינו מבוזבז. סמית ראה זאת כבלתי מתקבל על הדעת ש“כל האזורים הבלתי ידועים של מרחב אינסופי ובלתי נתפס יהיו מלאים בלא כלום”, חייבים להיות צרכנים שמחים - בכל מקום.

בשלהי המאה ה-18 וראשית המאה ה-19 פותחו הטלסקופים מחזירי האור הראשונים בקנה מידה גדול באמת, אשר חשפו עוצמות וגדלים גלקטיים הולכים וגדלים. בשנת 1844 הפליג הגאולוג הסקוטי רוברט צ'יימברס בדבריו, וטען שמטרת הטבע "חייבת להיות" "למלא כל פיסת חלל ריקה ביישות חושבת שתשמש ככלי להנאה". כל דבר אחר היה נראה כבזבוז קוסמי, נוכח העוצמות שהתגלו.

מפקדי אוכלוסין קוסמיים

זו הייתה רק שאלה של זמן עד שמישהו יערוך מפקד אוכלוסין קוסמי. כלומר, ניסיון להעריך כמה אושר עשוי היקום הסובב אותנו לאכלס. תוצר מקביל לתמ"ג - תוצר מקומי גולמי - עבור הכוכבים, אם תרצו. משימה זו נפלה לידיו של התאולוג והאסטרונום הבריטי תומאס דיק (Thomas Dick), שסיפק את ההערכות הראשונות לאוכלוסייה של היקום השוקק שהוא האמין שהוא.

בשנת 1838, דיק התחיל בצניעות. כלומר, הוא התרכז רק במערכת השמש שלנו. עם זאת, בנדיבות, הוא כלל גם את פני השטח של טבעות שבתאי, לצד הירחים הידועים של כוכבי לכת אחרים, כשהוא מניח שכולם מאוכלסים. מתוך אמונתו שבריטניה היא טבורו של היקום המוכר, דיק התגאה בכך שהשליך מהצפיפות הדמוגרפית של אנגליה באותה תקופה - “280 תושבים למייל רבוע” - והגיע למספר כולל של תושבים במערכת השמש: “21,891,974,404,480”. (עיגול מספרים עדיין לא היה נורמה מדעית)

שנתיים לאחר מכן, דיק השתמש באותה שיטת חשיבה על מנת להעריך את האוכלוסייה הכוללת של היקום הנראה באותה תקופה. הוא הציב את המספר על "שישים קוואדריליון", או, במדויק יותר: “60,573,000,000,000,000,000,000”. דיק, שהיה גם כומר, היה בטוח באמונתו ש”יש דת אחת בלבד ברחבי היקום” - ונוח למדי, זו הייתה הדת שלו.

עוד בשנות ה-80 וה-90 של המאה ה־19, מדענים מסוימים המשיכו לטעון שגם השמש עצמה מאוכלסת. זאת למרות שהומצאה כבר ספקטרוסקופיה - מדע שיכול לקבוע את טמפרטורת השמש והרכבה הכימי. ועדיין, היו כותבים שטענו: “ייתכן שיש יצורים על פני השמש שמשגשגים על מימן לוהט”.

בשנת 1896, גרמני בשם קרל גץ (Carl Goetze) פרסם ספר ששמו: "השמש מיושבת" ("The Sun Is Inhabited"). בו, הוא דחה את הרעיון שהשמש היא גוף גזי ולוהט במיוחד, והתעקש כי יש חיים על פני השטח שלה. באופן טבעי, הוא הניח שהחיים שם דומים לאלה שעל פני כדור הארץ. גץ תיאר ממותות ודינוזאורים המשוטטים בביצות שבאזורים הממוזגים של קטבי השמש. הוא גם היה משוכנע ש”בני אדם” חיים שם. הרעיונות של גץ - שהיו מוזרים אפילו לזמנם - לא זכו לתמיכה רחבה. אך אפילו מדענים מהמיינסטרים, כמו הביוכימאי האנגלו-גרמני וויליאם תיירי פרייר (William Thierry Preyer), שיחקו באותו זמן ברעיונות לפיהם ייתכן שהשמשות עצמן הן “אורגניזמים זוהרים, שנשימתם היא אולי אדי אור, דמם עשוי להיות מתכת זורמת, ומזונם - מטאוריטים”.

ראשית האסטרוביולוגיה

ההנחה שהחיים מצויים בכל מקום ביקום הגיעה לשיאה במהלך המחצית השנייה של המאה ה-19. אך היא החלה להתפורר במהלך העשורים הראשונים של המאה ה-20. זאת בעקבות גילוי הרדיואקטיביות, שאישר כי החלל החיצון מלא קרינה רעילה ופליטות מסוכנות, וכן בעקבות ההבנה ההולכת וגוברת עד כמה התנאים הדרושים לקיום חיים הם קפדניים ונדירים.

הקוסמולוג האנגלי רב־ההשפעה ג'יימס ג'ינס (James Jeans) סיכם זאת בהרצאה שנשא בקולג' האוניברסיטאי בלונדון בשנת 1926. פריצות הדרך האחרונות בפיזיקה, כך קבע, הבהירו ש“התנאים הפיזיקליים שבהם חיים יכולים להתקיים מהווים רק שבריר זעיר מהטווח של התנאים הפיזיקליים השוררים ביקום בכללותו”.

ובכל זאת, קשה להיפטר מהרגלים ישנים. בשנת 1953, האסטרונום האמריקאי קנת היואר (Kenneth Heuer) פרסם ספר מאויר להפליא בשם "אנשי עולמות אחרים" ("Men of Other Planets"). בפרק הסיום, היואר, בהשראת תומאס דיק, חזר על המשימה של עריכת מפקד אוכלוסין למערכת השמש. בהתחשב בגילוי ירחים חדשים מאז זמנו של דיק - מאיו ועד טריטון - היואר עדכן את שטח הפנים הכולל של מערכת השמש ל־“47,230,298,000”, ולפיו, האוכלוסייה הכוללת עומדת על “535,092,960,000”. ההערכה הכוללת הנמוכה יותר של היואר התבססה על רעיון מעט יותר סביר: להשליך מהאוכלוסייה הכוללת של כדור הארץ, ולא רק מאנגליה.

בהתחשב ברמת הידע שכבר הייתה קיימת בשנות ה-50 על כוכבי הלכת השכנים לנו, ייתכן שהיואר לא היה לגמרי רציני. "אנשי עולמות אחרים" הוא ספר מודע לארכאיותו, המתייחס ללא הרף אל ספקולנטים וחולמים מהעבר. המבוא שלו מפרסם אותו כיצירה לכל מי שאוהב את “המדע שלו מתובל בפנטזיה”. מעבר לספקולציות על אסטרואידים המאוכלסים על ידי “מינרלים חיים”, “אבנים מזמרות” ו“סלעים מדברים”, היואר גם טען שהכתם האדום של צדק עשוי להיות קרחון על־מסיבי “הצף באוקיינוס של גזים קבועים”. במקרה הזה, אולי יש כאן יותר פנטזיה ממדע.

עדכון מפקד האוכלוסין של דיק עבור מערכת השמש של קנת' היואר משנת 1953 (כולל ירחים חדשים שהתגלו).

אבל עצם העובדה שהפנטזיה נותרה כה מושכת - מספר לנו משהו חשוב. מבחינה היסטורית, נראה כי אנשים מאד רוצים להאמין שיש חיים במקום אחר. זו בדיוק הסיבה שעלינו לנהוג בזהירות יתרה לגבי כל טענה שמדווחת על סימנים לחיים, לא משנה כמה מבוססת היא עשויה להיראות. בסופו של דבר, הקמת תחום האסטרוביולוגיה המודרני - כתחום מדעי רציני - נשענת על ההבנה ההיסטורית שלפיה חיים אינם נמצאים בכל מקום שיש בו משטח. קודם כל, ייתכן שנצטרך להגדיר אילו סוגים של משטחים יכולים לארח חומר חי, וגם לשאול מהם בכלל “חיים”. עברנו כברת דרך מאז מפקד האוכלוסין הקוסמי של תומאס דיק, שנערך לפני פחות ממאתיים שנה. אולם על־ידי מבט החוצה וגילוי שהיקום איננו תוסס כפי שחשבנו בתחילה - כעת עלינו להפנות מבט פנימה, ולהתחיל להעריך עד כמה שברירית נקודת האחיזה של כדור הארץ עשויה להיות בפרספקטיבה קוסמית. בדרך זו, נוכל להכיר באחריות הנלווית שיש לנו כלפי החיים המופלאים, יוצאי הדופן והחד פעמיים האלה.

מוקדם יותר השנה, מדענית החלל הבריטית מרגרט אדרין־פוקוק (Margaret Aderin-Pocock) טענה שזו "יוהרה אנושית לחשוב שאנחנו לבד". אולי זו באמת יוהרה, ואולי לא - אך אין ספק שזו עמדה צנועה הרבה יותר מהנחת המוצא שלפיה כל משטח ביקום שורץ דברים שדומים לנו.