نشان پنهان بمب اتمی: رد پای انفجار نیومکزیکو که هنوز در بدن شماست!

نویسنده: ریچارد فیشر - بی‌بی‌سی

۸۰ سال از انفجار اولین جنگ‌افزار هسته‌ای در آزمایش "ترینیتی" بر فراز صحرای نیومکزیکو می‌گذرد. این انفجار، نه تنها آغاز عصر اتمی بود، بلکه میراثی پنهان و غیرمنتظره از خود به جای گذاشت که امروزه می‌توان آن را در سلول‌های بدن انسان یافت. این نشانگر که دانشمندان آن را "پیک بمب" یا "پالس بمب" می‌نامند، بیش از نیم قرن است که امضای خود را در دندان‌ها، چشم‌ها، مغز و سایر بافت‌های بدن انسان حک کرده و به طرز شگفت‌انگیزی برای دانشمندان در حوزه‌های مختلف کاربرد پیدا کرده است. این پدیده، که زمانی نتیجه فاجعه‌بارترین آزمایش‌های بشری بود، اکنون به ابزاری علمی برای رمزگشایی از گذشته و حتی آینده تبدیل شده است.

در ۱۶ ژوئیه ۱۹۴۵، دانشمندان پروژه منهتن با انفجار ترینیتی، آسمان نیومکزیکو را روشن کردند. این انفجار ۱۸.۶ کیلوتنی، گرمای سوزان و گوی آتشی را به اتمسفر فرستاد و در روزهای بعد، ذرات رادیواکتیو و گرد و غبار بر منطقه‌ای به وسعت بیش از ۶۹۹۳ کیلومتر مربع باریدند. این تنها آغاز بود. در دهه ۱۹۵۰، صدها انفجار بمب هسته‌ای در بالای زمین، عمدتاً توسط آمریکا و روسیه، ترکیب شیمیایی اتمسفر را دگرگون کرد. این انفجارها نه تنها مواد رادیواکتیو را در سراسر جهان پخش کردند و به انسان‌ها و حیات وحش آسیب رساندند، بلکه با نیتروژن طبیعی واکنش داده و ایزوتوپ‌های جدیدی، به ویژه کربن-۱۴، را تشکیل دادند. این کربن-۱۴ اضافی، که در دهه ۱۹۶۰ تقریباً دو برابر سطح قبلی بود، ابتدا وارد آب، رسوبات و پوشش گیاهی شد و سپس از طریق زنجیره غذایی به انسان‌ها و حتی به عمیق‌ترین گودال‌های اقیانوس راه یافت.

برخلاف ذرات رادیواکتیو مستقیم ناشی از انفجارها که مضر هستند، "پیک بمب" یعنی کربن-۱۴ اضافی، برای سلامتی انسان بی‌ضرر است. این پدیده، که والتر کوتچرا از دانشگاه وین آن را "برچسب‌گذاری هر مخزن کربنی روی زمین" توصیف می‌کند، به طرز شگفت‌انگیزی در سال‌های اخیر برای دانشمندان مفید واقع شده است. این استفاده‌های غیرمنتظره، آن را به "پوشش نقره‌ای ابر قارچی" تشبیه کرده‌اند، چرا که از دل یک فاجعه، ابزاری علمی و کارآمد پدید آمده است.

یکی از مهم‌ترین کاربردهای "پیک بمب"، در علم پزشکی قانونی است. دانشمندان دریافته‌اند که با اندازه‌گیری کربن-۱۴ بمبی در دندان‌ها، استخوان‌ها، مو یا حتی عدسی چشم، می‌توانند سن یک فرد ناشناس یا زمان مرگ او را تخمین بزنند. این روش در تحقیقات پلیسی نقش حیاتی ایفا کرده است؛ به عنوان مثال، در سال ۲۰۱۰ به شناسایی زمان رها شدن جسدی در یک دریاچه ایتالیایی کمک کرد. همچنین، این تکنیک در موارد نقض حقوق بشر، مانند جنایات جنگی و قتل‌های فراقضایی، با تاریخ‌گذاری نمونه‌های مو از گورهای دسته‌جمعی، برای شناسایی زمان وقوع جنایات به کار رفته است.

علاوه بر پزشکی قانونی، "پیک بمب" به کشفیات جدیدی در زیست‌شناسی و علوم اعصاب نیز منجر شده است. بیولوژیست کریستی اسپالدینگ و همکارانش در سال ۲۰۰۵ نشان دادند که با تجزیه و تحلیل کربن-۱۴ بمبی در DNA سلول‌ها، می‌توان سن نسبی آن‌ها را تاریخ‌گذاری کرد. این کشف، امکان پاسخ به این سوال را فراهم آورد که آیا سلول‌های خاصی در بدن ما از زمان تولد وجود دارند یا به طور مداوم جایگزین می‌شوند. تحقیقات بعدی آن‌ها، برای مثال، نشان داد که سلول‌های چربی (آدیپوسیت‌ها) در بدن به طور مداوم جایگزین می‌شوند و تعداد آن‌ها در طول بزرگسالی ثابت می‌ماند، که این خود راهکارهای جدیدی برای مقابله با چاقی ارائه می‌دهد.

در سال ۲۰۱۳، اسپالدینگ و تیمش از "پیک بمب" برای مطالعه چرخش سلول‌های مغزی نیز استفاده کردند. برخلاف تصور قبلی که تعداد نورون‌ها در دوران کودکی ثابت می‌ماند، تحقیقات آن‌ها با تاریخ‌گذاری نورون‌ها در هیپوکامپ، تأیید کرد که نورون‌های جدید ممکن است در طول زندگی بزرگسالی نیز در آنجا تولید شوند. این کشف، یعنی "نورون‌زایی در بزرگسالان"، یکی از مهم‌ترین یافته‌های علوم اعصاب در ۲۰ سال گذشته محسوب می‌شود و مسیرهای جدیدی برای استراتژی‌های پزشکی جهت جلوگیری از دست دادن نورون‌ها یا افزایش تولید آن‌ها در بیماری‌ها را هموار کرده است.

یکی دیگر از کاربردهای مهم "پیک بمب"، در تعریف عصر زمین‌شناسی جدیدی به نام "آنتروپوسن" است. آنتروپوسن به دورانی اطلاق می‌شود که فعالیت‌های انسانی تأثیر قابل توجهی بر زمین گذاشته‌اند. در ژوئیه ۲۰۲۳، گروهی از دانشمندان زمین پیشنهاد کردند که حضور "پیک بمب" کربن-۱۴ در یک دریاچه کانادایی، به همراه سایر نشانگرهای ساخته دست بشر از اواسط قرن بیستم، می‌تواند به عنوان آغاز رسمی این عصر جدید در نظر گرفته شود. این نقطه عطف، همزمان با "شتاب بزرگ" در تأثیرات انسانی بر سیاره است، از جمله افزایش تصاعدی انتشار گازهای گلخانه‌ای و بهره‌برداری از منابع طبیعی.

ایده نشانگر طلایی، مفهومی در زمین‌شناسی است که نقطه آغاز یک عصر جدید را در سوابق چینه‌شناسی (لایه‌های سنگی یا رسوبی) مشخص می‌کند. پیش از "پیک بمب"، نشانه‌های مختلفی از فعالیت‌های انسانی مانند افزایش متان ناشی از کشاورزی اولیه یا آلودگی سرب ناشی از معدن‌کاری برای علامت‌گذاری آنتروپوسن پیشنهاد شده بود. اما گروه کاری آنتروپوسن (AWG) در سال ۲۰۱۶، دهه ۱۹۵۰ را به دلیل ورود "پیک بمب" کربن-۱۴ و سایر نشانگرهای هسته‌ای (مانند پلوتونیوم و ایزوتوپ‌هایی چون سزیم-۱۳۷) به سوابق زمین‌شناسی، به عنوان نقطه شروع این عصر پیشنهاد کرد.

این انتخاب، بحث‌برانگیز بود و حتی منجر به استعفای یکی از اعضای AWG شد که معتقد بود تأثیرات انسانی بسیار زودتر آغاز شده است. با این حال، گروه کاری استدلال می‌کند که اواسط قرن بیستم، نقطه عطف روشن و قابل تشخیصی را در لایه‌های زمین‌شناسی نشان می‌دهد که بشریت حضور خود را در طبیعت در سراسر جهان به طور کامل و آشکار اعلام کرد. همچنین، این نشانگر رادیوکربن حدود ۶۰,۰۰۰ سال قابل تشخیص خواهد بود، که آن را به ابزاری پایدار برای زمین‌شناسان آینده تبدیل می‌کند.

AWG دوازده مکان کاندید را برای میزبانی نشانگر طلایی رسمی مطالعه کرد، از جمله غارهایی در ایتالیا، حفاری‌های باستان‌شناسی در وین، و مناطق باتلاقی و صخره‌های مرجانی. در ژوئیه ۲۰۲۳، آن‌ها دریاچه کرافورد در انتاریو کانادا را به عنوان "برنده" پیشنهاد دادند. هسته‌ای از رسوبات گل‌آلود این دریاچه، که حاوی کربن-۱۴، یک نشانگر پلوتونیوم بسیار ناگهانی و سایر امضاهای انسانی بود، برای نگهداری در مکانی امن برداشته شد.

با این حال، این پیشنهاد در ماه مارس ۲۰۲۴ با بوروکراسی علمی مواجه شد و زیرکمیته چینه‌شناسی کواترنری کمیسیون بین‌المللی چینه‌شناسی، پیشنهادها برای تعریف رسمی دوره آنتروپوسن را به عنوان یک واحد رسمی زمان زمین‌شناسی رد کرد. این نشان می‌دهد که تعریف یک عصر زمین‌شناسی جدید، فرآیندی پیچیده و دارای چالش‌های علمی و اداری است.

با این وجود، اگر هسته دریاچه کرافورد روزی به عنوان تعیین رسمی پذیرفته شود، از لحاظ فنی به این معنی است که نسل‌هایی که از دهه ۱۹۵۰ به دنیا آمده‌اند، یکی از نشانگرهای طلوع آنتروپوسن را در سلول‌های خود خواهند داشت. نسل‌های آینده این نشانگر را نخواهند داشت، زیرا سطح کربن-۱۴ افزایش یافته تقریباً به سطوح قبلی بازگشته است. بنابراین، اگر باستان‌شناسان آینده بقایای بدن ما را مطالعه کنند، این نشانگر می‌تواند به آن‌ها درباره یک نقطه منحصر به فرد در تاریخ – زمانی از بمب‌های هسته‌ای، یک شتاب بزرگ، و قرنی که انسان‌ها تأثیری بی‌سابقه بر طبیعت گذاشتند – اطلاعات دهد.