იგავი ქლოროფილზე, ანუ – რატომ არის მეცნიერება ასეთი მკაცრი

სხვა პლანეტაზე სიცოცხლის აღმოჩენის სურვილი დიდია, და არა მარტო მეცნიერებში. ჩვენ იმ ეპოქაში ვცხოვრობთ, როდესაც მზის სისტემაში სიცოცხლის ძიება ინტენსიურად მიმდინარეობს, და ამ მიზნით შემუშავებული სამეცნიერო მეთოდები, ცოტაც და, ეგზოპლანეტებსაც გადასწვდება. ისიც უნდა აღინიშნოს, რომ სულ რაღაც 50 წლის წინ ეგზოპლანეტების აღმოჩენა სამეცნიერო ფანტასტიკის სფეროს განეკუთვნებოდა, დღეს კი მათ ელვის სისწრაფით ვპოულობთ (ეგზოპლანეტებზე მონადირე).

იზრდება იმ მეცნიერთა რიცხვიც, რომლებიც არამზისიერ სამყაროებზე სიცოცხლის ძიების მეთოდების სრულყოფაზე მუშაობენ. აქ კი წარმოუდგენელი სირთულეები იჩენს თავს: უპირველეს ყოვლისა, ეგზოპლანეტები იმდენად შორსაა, რომ დღევანდელი ხელსაწყოებით მათი ზედაპირის უშუალოდ დათვალიერება პრაქტიკულად შეუძლებელია. რჩება მხოლოდ სპექტროსკოპია. და აი, აქ კი მივადექით გავრცელებულ იგავს  ჟანგბადსა და ქლოროფილზე, რომ თითქოს – და ეგზოპლანეტის ზედაპირის თუ ატმოსფეროს სპექტრში ჟანგბადისა და ქლოროფილისათვის დამახასიათებელი შთანთქმის უბნების დაფიქსირება  იქ სიცოცხლის არსებობის ნიშანია.

მოდი, ერთი წუთით დავუშვათ, რომ რომელიმე არამზისიერ პლანეტაზე მართლაც განვითარდა ავტოტროფული ორგანიზმები ქლოროფილ-დამოკიდებული ფოტოსინთეზით; უკვე მიღებულია, რომ მხოლოდ ჟანგბადი ბიო-ინდიკატორი (სიცოცხლის არსებობის მაჩვენებელი) არ არის (უცხოპლანეტური ჟანგბადი). რაც შეეხება ქლოროფილს, ასეთი კომპლექსური მოლეკულის ამხელა მანძილზე დაფიქსირებისთვის არაორდინარული სამეცნიერო მეთოდების შემუშავება გვჭირდება. როგორც ამბობენ: ”უჩვეულო მოსაზრებები უჩვეულო მტკიცებულებებს მოითხოვს”. დავუშვათ ასევე, რომ ეს  ავტოტროფები მცენარეების მსგავსი უცხოპლანეტური არსებებია, რომლებიც თავიანთი ვარსკვლავის გამოსხივებას განსაკუთრებულ წითელ უბანში შთანთქავენ და მწვანეში აირეკლავენ. და აი, მივიღეთ დაშვებების მთელი სერია, რომლებიც დრამატულად ამცირებს სამეცნიერო ექსპერიმენტული მონაცემების საიმედოობას.

თითქოს ზედმეტად პესიმისტურად ჟღერს, მაგრამ ნუ დავივიწყებთ, რომ მონაცემთა საიმედოობის პრინციპის უგულვებელყოფამ და ქლოროფილის მომხიბვლელობამ ერთხელ უკვე მიგვიყვანა სამწუხარო შედეგებამდე: კოსმოსური ეპოქის საწყის ეტაპზე ჩვენ ერთხელ უკვე ”ვიპოვეთ” ქლოროფილი და მცენარეული სიცოცხლე სხვა პლანეტაზე… იმ მომენტამდე, სანამ უახლესი მონაცემები არ მივიღეთ და დარცხვენილებმა არ ვაღიარეთ, რომ შევცდით. ეს არ იყო ეგზოპლანეტა.. ეს იყო ჩვენი ახლო მეზობელი – მარსი.

მე-20 საუკუნის დასაწყისის შეხედულებები მარსზე

ამერიკელი ასტრონომი პერსივალ ლოუელი (1855-1916) მე-20 საუკუნის დასაწყისში მიღებულ მონაცემებზე დაყრდნობით ვარაუდობდა, რომ მარსზე, დიდი ალბათობით, ცოცხალი ორგანიზმები ბინადრობდნენ. მისი მოსაზრებები იმდენად ლოგიკურად ჟღერდა, რომ ბევრმა აქსიომად მიიღო. ამას დაემატა ტელესკოპებით გაკეთებული მარსის მრავალი ჩანახატი, რომელზედაც  ე.წ. სკიაპარელის არხები მოჩანდა, რის გამოც მარსულ ცივილიზაციაზეც კი საუბრობდნენ.

პერსივალ ლოუელი 1904 წელს. ის მარსის გამოკვლევის თავგამოდებული პოპულარიზატორი იყო. მცდარად ს ჯ ე რ ო დ ა, რომ მარსზე ტექნოლოგიურად განვითარებული ცივილიზაცია ცხოვრობდა (აშშ კონგრესის ბიბლიოთეკა).

პერსივალ ლოუელის ინტერპრეტაციის საგანი იყო მარსის ზედაპირზე არსებული მუქი ფერის უბნები, რომლებიც, მართლაც და, სეზონზე დამოკიდებულებით, მკვეთრად იცვლიდა მოხაზულობას: მარსისეულ გაზაფხულზე ამ მუქი უბნების ფართობები იზრდებოდა; მარსისეულ ზამთარში მკვეთრად მცირდებოდა და შემდეგ გაზაფხულზე ისევ იზრდებოდა. იმ დროისთვის სპექტროსკოპიამ უკვე დაამტკიცა, რომ ეს მუქი უბნები ზღვები არ იყო. მწვანე უბნები, რომლებიც სეზონურად იცვლება? მცენარეების გარდა რა უნდა ყოფილიყო?

ამავე პერიოდში მარსის ხანგრძლივი კვლევით მიღებულმა სამეცნიერო მონაცემებმა კიდევ უფრო გაამყარა იდეა, რომ წითელ პლანეტაზე სიცოცხლის პრიმიტიული ფორმების არსებობა ნამდვილად იყო შესაძლებელი – ასტრონომებმა  ფოტომეტრული და პოლარიმეტრული მეთოდებით დაადგინეს, რომ პლანეტის ზედაპირული ატმოსფერული წნევა 85 მილიბარის ფარგლებშია (დედამიწის ატმოსფერული წნევის დაახლოებით 8.4%). ატმოსფეროში აღმოჩნდა ნახშირორჟანგი და წყლის ორთქლი. ი ვ ა რ ა უ დ ე ს  აზოტის არსებობა. წყლის არანაირი ქვაბული არ ყოფილა დაფიქსირებული და კლიმატიც (თუ შეიძლება მარსის პირობებს ”კლიმატი” ეწოდოს) ძალიან ცივი იყო, თუმცა.. არა ანტარქტიდაზე უარესი. უფრო მეტიც – მარსის ეკვატორზე ტემპერატურული რყევა ისეთი იყო, რომ თხევადი წყლის მასების არსებობას არ გამორიცხავდა. დედამიწისეული სტანდარტებით კურორტი არ არის, თუმცა დედამიწისეული არქტიკული ორგანიზმებისთვის ასატანია.

ეს ოპტიმისტური განწყობები ხალისით აიტაცა ფართო საზოგადოებამ, თუმცა იყვნენ ისეთებიც, რომლებმაც მარსზე მცენარეული საფარის არსებობის საკითხი ეჭვქვეშ დააყენეს. 1937 წელს. მარსის ოპოზიციის დროს, კანადელმა ასტრონომმა პიტერ მილმანმა (1906-1990), ტორონტოს ახლოს მდებარე დევიდ დანლაფის სახელობის ობსერვატორიის 1.9-მეტრი დიამეტრის ტელესკოპი წითელი პლანეტის ზედაპირისკენ მიმართა. მილმანმა მარსის მუქი შეფერილობის ”ზღვები” და ღია შეფერილობის ”უდაბნოები” სპექტროსკოპიის მეშვეობით დაწვრილებით გამოიკვლია და ერთმანეთს შეადარა. მან დაადასტურა ის ფაქტი, რომ ფერებს შორის განსხვავება მართლაც სპექტრის მწვანე უბანში იყო, თუმცა ის არ ემთხვეოდა ქლოროფილის სპექტრს, რომელიც მან იგივე ინსტრუმეტით ცოცხალი მცენარის უშუალო გაზომვით მიიღო. მილმანი არ უარყოფდა, რომ მარსისეულ მცენარეებს ქლოროფილის რაღაც ალტერნატივის გამოყენება შეეძლოთ, მაგრამ დედამიწისეულ ქლოროფილს რომ არ შეიცავდნენ – უდავო იყო. მან თავისი დაკვირვების შედეგები 1939 წელს გამოაქვეყნა.

კანადელი ასტრონომი პიტერ მილმანი 1959 წელს. 1939 წელს ”მარსის ქლოროფილზე” ჩატარებული სამუშაოს გარდა, ცნობილია, როგორც მეტეორებზე ჩატარებული შესანიშნავი კვლევების ავტორი (კანადის სამეფო ასტრონომიული საზოგადოება).

ამასთან, რიგმა მეცნიერებმა მარსის ზედაპირი ახლო ინფრაწითელ უბანში გამოიკვლიეს და ასევე დაასკვნეს, რომ მწვანე ფერი მცენარეული საფარის დამსახურება არ უნდა ყოფილიყო; თუმცა 1950 წელს ცნობილმა დანიელ-ამერიკელმა ასტრონომმა. ჟერარდ პ. კოიპერმა (1905-1973) (კოიპერის სარტყელი) გამოთქვა მოსაზრება, რომ ახლო ინფრაწითელ უბანში მსგავსი არეკვლის სპექტრი არც ლიქენებს არ გააჩნიათ. ლიქენები ანუ მღიერები ცივი, მშრალი და ქვიანი ეკოსისტემების ჩვეული ბინადრები არიან, ამიტომ პლანეტური ასტრონომიის გენიამ და კოსმოსური ერის ერთ-ერთმა სულისჩამდგმელმაც კი წამოაყენა იდეა, რომ მარსის ზედაპირის მწვანე უბნები შეიძლებოდა ლიქენის მსგავსი ორგანიზმებით ყოფილიყო დაფარული.

სინტონის სპექტრული უბნები

მაშ ასე, კოსმოსური ერის დასაწყისში წითელი პლანეტა მარსი დედამიწის მინი-ვერსიად მიიჩნეოდა, რომელსაც ”ცოტა უფრო” ცივი კლიმატი და ”ცოტა უფრო” თხელი ატმოსფერო ჰქონდა. პუბლიკა გატაცებული იყო პერსივალ ლოუელის იდეით მარსზე განვითარებული ცივილიზაციების შესახებ, დაიწერა ბრედბერის ”მარსის ქრონიკები”, იღებდნენ სამეცნიერო-ფანტასტიკური ხასიათის ბლოგბასტერებს.

მარსული ცივლიზაციის იდეა უკვე დიდი ხნის წინ უარყო სამეცნიერო საზოგადოებამ, თუმცა სიცოცხლის პრიმიტიული ფორმების არსებობის იდეის მხარდამჭერთა რიცხვი სტაბილურად იზრდებოდა – ”ლიქენის მსგავსი მცენარეების” ჰიპოთეზის შესწავლაში ჩაერთო ამერიკელი ასტრონომი უილიამ სინტონი (1925-2004): 1956 წლის მარსის ოპოზიციის დროს მან უახლესი სამეცნიერო ტექნიკა – ინფრაწითელი სპექტროსკოპი მოიმარჯვა.

ასტრონომი უილიამ მ. სინტონი 2004 წელს, გარდაცვალებამდე ცოტა ხნით ადრე. (ამერიკის ასტრონომიული საზოგადოება).

1956 წლის შემოდგომაზე დოქტორმა სინტონმა სპექტროსკოპი ჰარვარდის კოლეჯის ობსერვატორიის 1,55 მეტრის დიამეტრის უაიეთის ტელესკოპს მოარგო და ერთკვირიან დაკვირვებას შეუდგა. სხვა სპექტროსკოპებისგან განსხვავებით ამ ინსტრუმენტის ტყვიის სულფიდის დეტექტორი, თხევადი აზოტის დახმარებით, -180C -მდე ცივდებოდა, რაც მის მგრძნობელობას მკვეთრად ზრდიდა. მან მრავალჯერ გაზომა ორგანული მოლეკულებისთვის დამახასიათებელი C-H ქიმიური ბმის შთანთქმის სპექტრი 3.3 – 3.6 μm ტალღის სიგრძით, და აღმოაჩინა ვარდნა 3.46 μm ახლოს, რომელიც ლიქენების ინფრაწითელი სპექტრისთვისაა დამასახიათებელი. ამ ექსპერიმენტის მონაცემები და დასკვნები გამოქვეყნდა პრესტიჟულ სამეცნიერო გამოცემაში The Astrophysical Journal , რომელიც დღესაც იგივე რეპუტაციით სარგებლობს.

საწყისი შედეგებით ფრთაშესხმულმა დოქტორმა. სინტონმა გაუმჯობესებული ინფრაწითელი დეტექტორი უფრო დიდ – მაუნთ პალომარის ობსერვატორიის 5-მეტრიან ჰეილის ტელესკოპზე დაამაგრა, რამაც მისი მგრძნობელობა თითქმის 10-ჯერ გაზარდა. 1958 წელს, მარსის მორიგი ოპოზიციის დროს, მეცნიერმა მრავალჯერადი გაზომვები გაიმეორა. ამჯერად ძალიან ვიწრო 2.7 μm -3.8 μm სპექტრულ უბანში. სინტონის სასახელოდ უნდა ითქვას, რომ მან სრულიად მართებულად დაადგინა მარსის ატმოსფეროში მეთანის არსებობა და კიდევ ერთხელ დაადასტურა წყლის ორთქლის შემცველობაც. მან დაასკვნა, რომ 3.43, 3.56 და 3.67 μm ტალღის უბნებში შთანთქმის ხაზების არარსებობა მარსის ”უდაბნოში” ცოცხალი არსებების ყოფნას გამორიცხავს. სამაგიეროდ განაცხადა, რომ ”მწვანე” უბნებში აღმოჩენილი შთანქმის სპექტრები ლიქენის მსგავსი მცენარეების მახასიათებლებთან ახლოს დგას. სტატია გამოქვეყნდა ისეთ პრესტიჟულ და სახელგანთქმულ ჟურნალში, როგორიცაა  Science.

საბჭოთა ზონდი ”მარს 1”, რომელიც მარსისკენ 1962 წლის 1 ნოემბერს გაემგზავრა.  (RKK Energia).

სამეცნიერო საზოგადოებაში არსებული ჯანსაღი სკეპტიციზმის მიუხედავად საბჭოთა მეცნიერებმა ”სინტონის სპექტრული უბნის” იდეა აიტაცეს და გადაწყვიტეს ახლოდან დაეფიქსირებიათ მარსზე არსებული ლიქენების კვალი. 1960 წლის ოქტომბერში მარსისკენ მიმავალ 1M ზონდებზე ე.წ. ”სინტონის უბნების” გასაზომად ინფრა-წითელი დეტექტორები იყო დაყენებული. საუბედუროდ, პირველი ორი ზონდი რაკეტა-მატარებლის აფეთქების გამო განადგურდა. მომდევნო ორი 2MV-4 ზონდი 1962 წლის 1 ნოემბერს გაუშვეს. აქედან ერთი – ”მარს 1” გადარჩა და მარსამდე ჩააღწია. ის აღჭურვილი იყო ინფრაწითელი დეტექტორით ”სინტონის სპექტრული უბნების” გასაზომად. გზაში მან გაზომა დედამიწის მაგნიტური ველის სიმძლავრე და ძალწირების სიმაღლეები, დააფიქსირა მზის ქარი, ელექტრომაგნიტური ანომალიები ვარსკვლავთშორის სივრცეში და სხვა. საუბედუროდ, სიმაღლის საზომი აპარატი მწყობრიდან გამოვიდა და პლანეტის ახლოს ჩაფრენამდე 3 თვით ადრე მასთან ყოველგვარი კავშირი დაკარგეს. სავარაუდოდ ზონდმა მარსს 1963 წლის ივნისში ჩაუფრინა, და მზის გარშემო ორბიტაზე გავიდა. სავარაუდოდ, გაზომვებიც ჩაატარა, თუმცა კომუნიკაციის არარსებობის გამო მონაცემებს დედამიწელ მეცნიერებამდე არ მოუღწევია.

როგორ ”დაჭკნა” მცენარეული სიცოცხლე მარსზე

ვიდრე საბჭოთა კავშირი მარსამდე მისაღწევად საპლანეტათშორისო ზონდებით  იბრძოდა, ”სინტონის უბნების” და მარსის მცენარეების ურთიერთკავშირის ჰიპოთეზის მზე ნელ-ნელა ჩადიოდა. ბერკლის კალიფორნიის უნივერსიტეტის წამყვანმა მეცნიერმა, დონალდ რეამ ”სინტონის უბნებზე” თავისი პირველი ნაშრომი 1963 წელს გამოაქვეყნა. რეამ და მისმა ჯგუფმა დიდი რაოდენობით ორგანული და არაორგანული ნივთიერებები და მათი შემცველი ბუნებრივი ნიმუშები გამოიკვლიეს. ნიმუშებზე მართლაც ფიქსირდებოდა სინტონის შთანთქმის უბნები, მაგრამ სამწუხაროდ, აღმოჩნდა, რომ მათ წარმოსაქმნელად სულაც არ იყო აუცილებელი რაიმე ორგანული ნივთიერების – მითუმეტეს მცენარეების არსებობა.

იმავე უნივერსიტეტის ქიმიკოსმა ჯეიმს სირკმა 1965 წელს გამოაქვეყნა სტატია, რომელშიც ნაჩვენები იქნა, რომ სინტონის უბნები ატმოსფეროში დეიტერიუმის წყლის ორთქლის მაჩვენებელი უნდა ყოფილიყო. ამ ე.წ. ”მძიმე წყლის” მოლეკულაში წყალბადის ერთი ან ორივე ”ჩვეულებრივი” ატომი ჩანაცვლებულია  მძიმე D იზოტოპით, და ის ჩაიწერება, როგორც HDO ან D2O. შირკმა და მისმა გუნდმა ივარაუდეს, რომ მარსის ატმოსფეროში დეიტერიუმის წყლის რაოდენობა გაცილებით მეტი იყო, ვიდრე დედამიწის ატმოსფეროში.

1965 წლის 15 ივლისს NASA-ს კოსმოსური ხომალდის – Mariner 4-ის მიერ გადმოცემული მარსის ზედაპირის პირველი სურათი.

სინტონის სპეტრული უბნებისა და მცენარეების ურთიერთკავშირის ჰიპოთეზას საბოლოო დარტყმა მიაყენა 1965 წელს რეას, ო,ლირისა და თვით სინტონის მიერ გამოქვეყნებულმა შრომებმა, სადაც ძველი დაკვირვებების ახალ ანალიზებზე დაყრდნობით დადგინდა, რომ შთანთქმა სპექტრის 3.58 – 3.69 μm უბნებში, სწორედაც რომ, HDO მოლეკულაში O-D ქიმიური ბმის ვიბრაციით იყო გამოწვეული, 3.43 μm შეფასებული იქნა, როგორც ფონური ხმაური, რასაც მარსის მცენარეებთან არაფერი აქვს საერთო.

და ასე, მარსის მცენარეები ნელ-ნელა ”ჭკნებოდა”: 1963 წელს, მარსის მორიგი ოპოზიციის დროს, საბჭოთა მეცნიერმა ვასილი მოროზმა დაადგინა, რომ მარსის ატმოსფერული წნევა არამც თუ 85, არამედ 7-8 მილიბარი ძლივს იყო, რაც დედამიწის  ზღვის დონეზე ატმოსფერული წნევის 0,6% შეადგენს. მოგვიანებით ეს გამოთვლები  ჟერარდ კოიპერმაც დაადასტურა. 1965 წლის 15 ივლისს NASA-ს კოსმოსურმა ხომალდმა Mariner 4 მარსის ზედაპირის პირველი სურათები გადაიღო და მეცნიერების თვალწინ, ოპტიმისტური მოლოდინების საბოლოოდ ჩასაქრობად, უკიდეგანო უდაბნო წარსდგა. 1971-72 წლებში NASA-ს მეორე მისიამ Mariner 9 აჩვენა, რომ ”მწვანე საფარის სეზონური ცვლილება” მარსის სეზონური ქარიშხლებით მომწვანო ქვიშის გადატანა-გადმოტანით იყო გამოწვეული.

დასკვნა

”იგავი ქლოროფილზე” მოგვითხრობს, რომ ადამიანური შეცდომების მიუხედავად, საკითხისადმი მიუკერძოებელი და მეცნიერული მიდგომები ილუზიებისგან გვიცავს. ნებისმიერი სამეცნიერო ი დ ე ა, შემდეგ კი – ჰ ი პ ო თ ე ზ ა, კორექციისა და თვით-კორექციის შეუბრალებელ პროცესს გაივლის, ვიდრე ის თ ე ო რ ი ა-დ ჩამოყალიბდება და ჩვენს სახელმძღვანელოებში ჩაიწერება. ამ შემთხვევაში, კოსმოსური ერის დასაწყისში არსებული შეხედულებები პლანეტა მარსზე ლიქენების მსგავსი სიცოცხლის არსებობის შესახებ დღეისთვის არსებული მონაცემებით სრულიად მიუღებელია. მაგრამ მეცნიერებაში ყველაფერი კიდევ უფრო რთულადაა – სინტონის უბნების ”წარუმატებლობა” მარსზე სიცოცხლის არსებობას სულაც არ გამორიცხავს: ჯერ კიდევ 1976 წელს მარსზე Viking-ლენდერებით უშუალოდ ჩატარებულმა ანალიზებმა ორაზროვანი შედეგები შემოგვთავაზა. მას შემდეგ უამრავი მონაცემი დაგროვდა, რაც შესაძლოა მარსზე, წარსულში ან დღეს, სიცოცხლის არსებობის ნიშნებზე მიუთითებდეს(სიცოცხლე მარსზე), (სიცოცხლის ნიშნები).

მორალი ერთია – ამ გაკვეთილებით უნდა ვისწავლოთ, რომ დისტანციურ ეგზოპლანეტებზე სიცოცხლის ძიების დროს, როგორი ძლიერიც არ უნდა იყოს ჩვენი ადამიანური სურვილი, ლამაზი ოცნებების მახეში არ უნდა გავებათ. პლანეტაზე ერთი-ორი ნივთიერების არსებობა იქ სიცოცხლის არსებობის დამადასტურებელი თუ უარმყოფელი ვერაფრით იქნება. წინა საუკუნეში ჩვენი ახლო მეზობელი – მარსი  მწარედ ”გაგვეხუმრა”. ეგზოპლანეტები?  ეს უზარმაზარი მანძილები და ჩვენი მეთოდების არასრულყოფილება გვაფიქრებინებს, რომ მთავარი თავგადასავლები ჯერ კიდევ წინ გველოდება (შემდეგ).

 

 

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.