نشانه های جدید حیات بیگانه در سیارات دیگر


فنوردی

تهران (پانا) – گزارش‌های دریافتی اخیراً از فضاپیمای «جیمز وب» نشان می‌دهد که این چشم قادر به جستجوی سرنخ‌هایی درباره حیات بیگانه است.

به گفته ثریا، غذای دنیا در سراسر جهان پخش شده است. در حالی که زمین تنها فضای شناخته شده در کیهان است که حیات را حفظ می کند، شناسایی حیات فراتر از زمین هدف نهایی کیهان و کیهان است.

کریس ایمپتی، استاد اقتصاد در دانشگاه آریزونا و دانیل آپای، استاد اقتصاد و علم در دانشگاه آریزونا، مقاله‌ای در این باره در مجله Communication منتشر کرده‌اند:

دانشمندانی که در حال مطالعه سیارات فراخورشیدی و اختر زیست شناسی هستند، به لطف ناظران آینده مانند جیمز وب، در حال مطالعه ساختار شیمیایی کهکشان های سیاراتی هستند که به دور ستاره های دیگر می چرخند. امید است که یک یا چند تا از این سیاره ها نماد شیمیایی حیات را داشته باشند.

سیارات فراخورشیدی مسکونی

ممکن است در منظومه شمسی حیاتی وجود داشته باشد که حاوی آب باشد. مانند سیاره پایین مریخ، یا در اقیانوس های قمر مشتری به نام «اروپا». با این حال، یافتن بقا در این مناطق بسیار دشوار است زیرا دسترسی و شناسایی حیاتی که نیاز به تحقیق برای بازیابی مدل‌های فیزیکی دارد، دشوار است.

بسیاری از ستاره شناسان بر این باورند که ممکن است در سیاراتی که به دور ستارگان دیگر می چرخند، حیات وجود داشته باشد و ممکن است در وهله اول حیات کشف شده باشد.

بر اساس آمارهای نظری، نزدیک به ۳۰۰ میلیون سیاره قابل سکونت در کهکشان راه شیری و برخی از سیارات سیاره ای وجود دارد که تنها ۳۰ سال-ماه از زمین فاصله دارند و در نزدیکی زمین زندگی می کنند. ستاره شناسان بیش از ۵۰۰۰ سیاره از جمله صدها سیاره قابل سکونت را با استفاده از روش های غیرمستقیم برای بررسی تأثیر این سیاره بر نزدیک ترین ستاره خود کشف کرده اند. این مطالعات می تواند اطلاعاتی در مورد جرم و اندازه سیاره در اختیار ستاره شناسان قرار دهد، اما اطلاعات زیادی در مورد آن وجود ندارد.

برای یافتن ردپای بیولوژیکی

برای دیدن حیات در یک سیاره دور، اختر زیست شناسان به نور ستارگانی که بر سطح سیاره تابیده اند، به هوا نگاه می کنند. اگر هوا یا سطح توسط حیات تغییر کرده باشد، لامپ ممکن است دارای نمادی به نام “امضای زیستی” باشد.

در نیمه اول زندگی او، کشور باد ناسالمی بود. اگرچه میزبان ساده و تک سلولی است. ردپای بیولوژیکی کشور در این گذشته بسیار ضعیف است. ۲.۴ میلیارد سال پیش با ظهور خانواده جدیدی از خزه ها ناگهان تغییر کرد. خزه از فرآیند فتوسنتز استفاده کرد که اکسیژن آزاد تولید می کند. اکسیژن از نظر شیمیایی به عنصر دیگری متصل نیست. از آن زمان آب و هوای طبیعی این کشور سیگنال بیولوژیکی قوی و آسانی را برای شناسایی در ماه در حال عبور از خود به جای گذاشته است.

هنگامی که نور از سطح یک جسم منعکس می شود یا از طریق هوا می تابد، طول موج های خاصی از نور بر روی سطح هوا جذب می شود و غیره. به دام افتادن طول موج های نور به دلیل رنگ های مختلف اجسام است. برگها سبز هستند زیرا کلروفیل در جذب نور در امواج قرمز و آبی بسیار خوب است. هنگامی که نور به برگ می رسد، طول موج های قرمز و آبی جذب می شود و بیشتر نور سبز به چشمان ما باز می گردد.

الگوی نور از دست رفته توسط ساختار خاص اجسامی که نور وارد آن می شود تعیین می شود. به همین دلیل، ستاره شناسان می توانند ساختار جو یا سطح سیاره را با مشاهده رنگ ماه منتشر شده از سیاره مطالعه کنند.

از این تکنیک می توان برای تشخیص وجود گازهای خاصی مانند اکسیژن و متان استفاده کرد که با حیات مرتبط هستند زیرا این گازها سیگنال های بسیار خاصی را به نور می رسانند. علاوه بر این، از این روش می توان برای تشخیص رنگ های مختلف در سطح سیاره استفاده کرد. به عنوان مثال، روی زمین، کلروفیل و سایر آلاینده‌ها توسط گیاهان و جلبک‌ها برای فتوسنتز طول موج‌های خاصی از نور استفاده می‌شوند. این رنگدانه ها رنگ های خاصی تولید می کنند که با استفاده از دوربین حساس مادون قرمز قابل تشخیص هستند. اگر این رنگ را روی سطح یک سیاره دور منعکس کنید، ممکن است نشان دهنده وجود کلروفیل باشد.

برای دیدن این تغییرات ساده نور که از یک سیاره فراخورشیدی قابل سکونت می آید، یک چشم الکتریکی بسیار قدرتمند لازم است. در حال حاضر تنها تلسکوپی که می تواند این کار را انجام دهد تلسکوپ فضایی جیمز وب است. جیمز وب، که فعالیت علمی خود را در جولای ۲۰۲۲ آغاز کرد، دستکاری نوری یک سیاره فراخورشیدی عظیم بادی به نام WASP-96b را مطالعه کرد. این طوفان نور حضور آب و ابر را نشان داد، اما سیاره ای به بزرگی و داغی WASP-96b بعید است که زنده بماند.

با این حال، داده های اولیه نشان می دهد که جیمز وب قادر به تشخیص سیگنال های شیمیایی ضعیف در ماه است که از سیارات فراخورشیدی سرچشمه می گیرد. در ماه‌های آینده، جیمز وب آینه‌های خود را روی سیاره‌ای بالقوه به نام TRAPPIST-1e، به اندازه زمین و تنها ۳۹ سال نوری از ما خواهد چرخاند.

جیمز وب با مطالعه سیارات هنگام عبور از مقابل ستارگان میزبان و ترسیم نور ستاره ای که در جو کیهان دیده می شد، توانست نشانه های جهان را بیابد، اما جیمز وب نمی توانست برای بقا طراحی کند. بنابراین، این تلسکوپ تنها می تواند برخی از نزدیک ترین سیارات قابل سکونت را رصد کند. به طور مشابه، فقط جیمز وب می‌توانست تغییرات در سطوح دی اکسید کربن، متان و بخار آب را تشخیص دهد. در حالی که برخی از ترکیبات این گازها نماد زندگی هستند، جیمز وب وجود اکسیژن آزاد را که قدرتمندترین نماد زندگی است، نمی بیند.

مفاهیم کلیدی برای آینده و لنزهای فضایی قدرتمندتر شامل طرح هایی برای جلوگیری از نور درخشان ستاره میزبان سیاره و انعکاس نور منعکس شده از ao است. این مانند ایده استفاده از دست برای جلوگیری از خورشید است تا بتوانید چیزی را در دوردست بهتر ببینید. فضاپیماهای آینده می توانند از فضاپیماهای بزرگ در فضای باز، مشابه پراکندگی، برای این منظور استفاده کنند. هنگامی که نور یک ستاره بسته است، مشاهده نور ساطع شده از سیاره آسان تر است.

علاوه بر این، سه تلسکوپ روی زمین برای جستجوی سیگنال‌های بیولوژیکی ساخته می‌شوند. «تلسکوپ غول پیکر ماژلان»، «تلسکوپ سی متری» و «تلسکوپ فوق العاده بزرگ اروپایی». همه این نوع تلسکوپ ها به قدری روی زمین قدرتمند هستند که احتمالا می توانند گازهای سیارات مجاور را ساعت ها رصد کنند.

زیست شناسی یا جغرافیا؟

حتی با قوی‌ترین تلسکوپ‌ها در چند دهه آینده، اختر زیست‌شناسان قادر خواهند بود سیگنال‌های بیولوژیکی قدرتمند ایجاد شده توسط جهان‌هایی را که در سراسر جهان تغییر کرده‌اند، ببینند.

بیشتر گازهای ساطع شده توسط زیست شناسی زمین ممکن است از شرایط غیرقابل تجزیه بیولوژیکی ناشی شوند. گاوها و آتشفشان ها متان آزاد می کنند. فتوسنتز در اکسیژن اتفاق می افتد، اما خورشید نیز زمانی اتفاق می افتد که اتم های آب به اکسیژن و هیدروژن جدا می شوند. اخترشناسان ممکن است هنگام جستجوی حیات دوردست به نتایج نادرستی بیابند. برای کمک به حذف نتایج مثبت، اخترشناسان باید سیاره را بشناسند تا تعیین کنند آیا رویدادهای زمین‌شناسی یا هواشناسی آن می‌توانند ردپای بیولوژیکی را مشخص کنند.

نسل بعدی تحقیقات سیارات فراخورشیدی می تواند شواهد مهمی برای بقا ارائه دهد. داده های اولیه منتشر شده از تلسکوپ فضایی جیمز وب اخیراً پیشرفت هیجان انگیزی را نشان می دهد.

این مطالعه در مجله “The Conversation” منتشر شده است.