אסטרוביולוגיה

צילום מיקרוסקופי של המטאוריט המאדימי ALH 84001 בו נראות צורות שיכולות להצביע על קיום חיים מחוץ לכדור הארץ.

אסטרוביולוגיה (מיוונית: ἄστρον, אסטרון – כוכבים; βίοςλογία, ביולוגיה – מדע החיים) היא מדע העוסק במקור, התפתחות, ותפוצת החיים ביקום. אסטרוביולוגיה עוסקת בשאלה האם קיימים חיים מחוץ לכדור הארץ, וכיצד בני האדם יכולים לזהות זאת אם אכן כך הדבר.

המושג אקסוביולוגיה דומה ומתמקד רק בחקר של אפשרות קיום חיים מחוץ לכדור הארץ.

המחקר האסטרוביולוגי

אסטרוביולוגיה היא ענף חדש יחסית שהתפתח עם התרחבות מושגיו של האדם על גודל ממדיו של היקום. מדע זה שואף להניח תשתית לחקר קיומן (או אי-קיומן) של צורות חיים מחוץ לכדור הארץ על ידי מציאת התנאים ההכרחיים לקיום של חיים, לפחות אלו מהסוג המוכר לנו. המחקר האסטרוביולוגי הוא רב-תחומי, וכלולים בו נושאים מתחומי הביולוגיה, הכימיה, הפיזיקה, האסטרונומיה, האסטרופיזיקה ועוד.

עד למחצית השנייה של המאה ה-20, נושא חקר החיים מחוץ לכדור הארץ היה נחלתם של סופרי המדע הבדיוני, שוחרי העב"מים ומאמיני העידן החדש. רק אחרי תחילת חקר החלל החלו מדענים להתייחס ברצינות לאפשרות של חיים חוצניים.

האסטרוביולוגים חוקרים את הנושאים העיקריים הבאים:

• מהם חיים?
• כיצד החלו החיים על פני כדור הארץ?
• אילו סביבות יכולות לתמוך בחיים?
• כיצד ניתן לקבוע אם ישנם חיים על כוכבי לכת אחרים?
• מהי שכיחותן של צורות חיים מורכבות?
• מה יהיה הבסיס הביוכימי לחיים, אם ימצאו כאלה, על כוכבי לכת אחרים?

לשאלה אם יש חיים בעולמות אחרים יש השלכות מרחיקות לכת, גם בתחום המדע וגם בתחום הפילוסופיה והדת. ההשערה שיש חיים מחוץ לכדור הארץ היא השערה הניתנת לבדיקה, וכן ההשערה שאין חיים כאלו ניתנת להפרכה, ובכך מכשירה את האקסוביולוגיה כענף מחקר מדעי. פרויקטים לחיפוש חיים מחוץ לכדור הארץ, כגון פרויקט סט"י (SETI) הם בעלי חשיבות גדולה לעוסקים באסטרוביולוגיה, אם כי נמצאים מחוץ לתחומיה.

הוכח בניסויים^{[דרוש מקור]} שמבחינה ביוכימית, יסודות יציבים בטבלה המחזורית אשר מקיימים אינטראקציה כימית בדומה לפחמן, יכולים להחליף בהדרגה את אטומי הפחמן ברוב הפעולות הדרושות לקיום חיים בנוסח המוכר על פני כדור הארץ. לדוגמה, חיים, הדומים באופן פעולתם לחיים מבוססי הפחמן המוכרים לנו, ייתכן ויכולים להיווצר על ידי אבולוציה כימית הדרגתית בכוכב לכת המכיל שפע של צורן.

המחקר האסטרוביולוגי מתקיים בשלוש סביבות:

• על פני כדור הארץ – החלק התאורטי, בו מתקיימים דיונים בדבר האפשרות להימצאות חיים מחוץ לכדור הארץ וכן מה יהיה אופיים של חיים אלו.
• במערכת השמש – מחקר החלל המעשי המתבצע על ידי חלליות וגשושיות הנשלחות לעצמים מחוץ לכדור הארץ כדי לחפש סימני חיים.
• בחלל החיצון – האזנה לאותות רדיו ושיגור אותות רדיו לחלל.

מציאת אקסטרמופילים, יצורים החיים בסביבות חיים קיצוניות בכדור הארץ, מגבירה את הסברה כי עשויים להימצא יצורים חיים גם בכוכבי לכת חיצוניים.

גם ההוכחה כי דובוני מים מסוגלים לשרוד במצב תרדמתי בתנאים קיצוניים, עד כדי ואקום החלל, מגדילה את הסיכוי כי ייתכן וחיים כפי שהם מוכרים לנו כיום מסוגלים להתקיים במקומות אחרים ביקום.

החיפוש אחר תבונה חוץ-ארצית

ראשית החיפוש אחר תבונה חוץ ארצית החל ב-1960, במבצע שנקרא "אוזמה" (Ozma, על שם הנסיכה מסיפורי ארץ עוץ). בחיפוש זה, הפנו אנטנה של טלסקופ רדיו אל עבר שני כוכבים שכנים, בתקווה לקלוט מהם שידורים. בהמשך נערכו עוד כמה מבצעים דומים, במסגרת הכוללת הקרויה סט"י (SETI), ראשי התיבות באנגלית של "חיפוש אחר תבונה חוץ-ארצית". עד כה, כל מבצעי סט"י לא העלו דבר: למרות כמה אזעקות שווא, טרם נקלטו אותות שזוהו חד-משמעית כאיתותים של ציוויליזציות חוץ-ארציות.

דרך נוספת לחיפוש אחר תבונה חוץ ארצית נעשית באמצעות גשושיות חלל. אחד הניסויים המשוכללים ביותר נערך באמצעות שתי חלליות וייקינג של נאס"א, שנחתו על מאדים בקיץ 1976. החלליות היו מצוידות במעבדה כימית קטנה שערכה כמה ניסויים פשוטים כדי למצוא סימני חיים. התשובה הייתה שלילית. ב־1996 הודיעו מדענים מנאס"א על מציאת סימנים לחיים מיקרוסקופיים במטאוריט שניתז ממאדים, הגיע לכדור הארץ ונפל באנטארקטיקה. הודעה זו עוררה התרגשות רבה, אך בהמשך נקבע כי גם בה אין ממש. מלכתחילה היה ברור שאם אמנם יש חיים במאדים, הם חייבים להיות מיקרוסקופיים. לכן, היו שטענו שהגשושיות נחתו במקום הנכון, ויש צורך בבדיקות נוספות.

שני הגופים במערכת השמש שהאסטרוביולוגים תולים בהם את התקוות המרובות ביותר הם "אירופה" – ירח של צדק ו"טיטאן" – ירח של שבתאי. באירופה יש סימנים להימצאות אוקיינוס של מים נוזליים מתחת למעטה הקרח העבה, ובטיטן יש אטמוספירה סמיכה למדי.

נכון לעת זו, למרות כל המאמצים שהושקעו, ולמרות ההשערה הגורסת שהחיים צריכים להימצא בשפע מסביב לנו, טרם נמצא להם סימן.

אסטרוביולוגיה בישראל

בשנת 1987 הקים פרופסור נועם להב מהאוניברסיטה העברית בירושלים את האגודה הישראלית לחקר ראשית החיים, ואף כיהן כיו"ר בשנים 1987–2000. בשנת 2004 הוסיפה האגודה לפעילותה גם את תחום האסטרוביולוגיה, ועל כן שונה שמה לאגודה הישראלית לאסטרוביולוגיה וחקר ראשית החיים, כאשר מדי שנה מתקיימים כנסים בנושאים אלה עם משתתפים מרחבי העולם. החל משנת 2016, יו"ר האגודה הוא פרופ' אבשלום אליצור וסגן היו"ר הוא ד"ר תומר שושי.

ראו גם

• ביוכימיה אלטרנטיבית

לקריאה נוספת

• עמרי ונדל, אסטרופיזיקה והחיים ביקום – מערכת השמש, כוכבים, פלנטות והחיפוש אחר חיים בחלל, הוצאת אקדמון, 2021.

קישורים חיצוניים

• אסטרוביולוגיה, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1439-0469.2010.00605.x

• אסטרוביולוגיה – חלק א' כיצד החלו החיים בכדור הארץ?
• אסטרוביולוגיה – חלק ב' כיצד מגלים חיים?
• אסטרוביולוגיה – חלק ג' היכן מחפשים אותם?
• אסטרוביולוגיה – חלק ד' למה?
• אשכול חיים בחלל, באתר "הידען"
• האגודה הישראלית לאסטרוביולוגיה וחקר מוצא החיים
• חיים ברק, מדוע מבין כל כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו דווקא כדור הארץ פיתח תנאים המאפשרים חיים, במדור "שאל את המומחה" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 2 ספטמבר 2009
• גליליאו צעיר, ‏הלו, יש מישהו שם בחוץ?, באתר "הידען", 22 בפברואר 2015
• מולקולות אורגניות בחלל