يعتقد علماء الفلك وعلماء الكواكب أنهم يعرفون كيفية العثور على أدلة على الحياة على الكواكب خارج نظامنا الشمسي. ولكن ، تشير دراسة جديدة إلى أن أقمار الكواكب خارج المجموعة الشمسية قد تنتج "نتائج إيجابية خاطئة" تضيف عنصرًا غير ملائم من عدم اليقين إلى البحث.
تم تأكيد وجود أكثر من 1800 كوكب خارجي حتى الآن ، مع ارتفاع العدد بسرعة. من المحتمل أن يكون حوالي 20 من هؤلاء صالحين للسكن. هذا لأنهم أكبر إلى حد ما من الأرض ، ويدورون نجومهم الأم على مسافات قد تسمح بوجود الماء السائل.
يأمل الفلكيون قريبًا أن يكونوا قادرين على تحديد تكوين أجواء هذه العوالم الغريبة الواعدة. يمكنهم القيام بذلك عن طريق تحليل طيف الضوء الذي يمتصه. بالنسبة للعوالم الشبيهة بالأرض تدور حول النجوم الصغيرة ، يمكن تحقيق هذا الإنجاز الصعب باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا ، المقرر إطلاقه في 2018.
ظنوا أنهم يعرفون كيف يبحثون عن توقيع الحياة. هناك غازات معينة لا يجب أن تتواجد معًا في جو متوازن كيميائيًا. يحتوي الغلاف الجوي للأرض على الكثير من الأكسجين وكميات ضئيلة من الميثان. يجب ألا يتواجد الأكسجين في جو مستقر. كما يعلم أي شخص لديه بقع صدأ على سيارته ، لديه ميل قوي للاندماج كيميائيًا مع العديد من المواد الأخرى. لا ينبغي وجود غاز الميثان في وجود الأكسجين. عند الخلط ، يتفاعل الغازان بسرعة لتشكيل ثاني أكسيد الكربون والماء. بدون بعض العملية لاستبداله ، سيختفي الميثان من الهواء خلال عقد من الزمن.
على الأرض ، يبقى كل من الأكسجين والميثان موجودين معًا لأن الإمداد يتم تجديده باستمرار بواسطة الكائنات الحية. تحصد البكتيريا والنباتات طاقة ضوء الشمس في عملية البناء الضوئي. كجزء من هذه العملية ، يتم تقسيم جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين ، مما يؤدي إلى إطلاق الأكسجين الحر كمنتج نفايات. تأتي حوالي نصف الميثان في الغلاف الجوي للأرض من البكتيريا. والباقي من الأنشطة البشرية ، بما في ذلك زراعة الأرز ، وحرق الكتلة الحيوية ، وانتفاخ البطن الناتج عن قطعان كبيرة من الأبقار والمجترات الأخرى التي تحتفظ بها جنسنا البشري.
في حد ذاته ، فإن العثور على الميثان في الغلاف الجوي لكوكب ما ليس مفاجئًا. يمكن للعديد من العمليات الكيميائية البحتة أن تصنعها ، وهي وفيرة في أجواء الكواكب الغازية العملاقة المشتري وزحل وأورانوس ونبتون ، وعلى قمر زحل الكبير تيتان. على الرغم من أن الأكسجين وحده يوصف أحيانًا بأنه علامة حيوية محتملة ؛ وجودها ، بحد ذاته ، ليس دليلًا قويًا على الحياة أيضًا. هناك عمليات كيميائية بحتة قد تصل إلى كوكب غريب ، ولا نعرف حتى الآن كيفية استبعادها. على الرغم من ذلك ، يبدو العثور على هذين الغازين معًا قريبًا بقدر ما يمكن للمرء أن يصل إلى دليل "دليل التدخين" على أنشطة الحياة.
تم طرح مفتاح قرد في هذه الحجة بأكملها من قبل فريق دولي من المحققين بقيادة الدكتور هانو رين من قسم العلوم البيئية والفيزيائية في جامعة تورونتو في كندا. تم نشر نتائجهم في طبعة مايو 2014 من وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية.
لنفترض ، افترضوا ، أن الأكسجين موجود في الغلاف الجوي لكوكب ، وأن غاز الميثان موجود بشكل منفصل في الغلاف الجوي للقمر الذي يدور حول الكوكب. استخدم الفريق نموذجًا رياضيًا للتنبؤ بطيف الضوء الذي يمكن قياسه بواسطة تلسكوب فضائي بالقرب من الأرض لأزواج كوكب-القمر معقولة. ووجدوا أن الأطياف الناتجة تحاكي عن كثب جسم واحد يحتوي غلافه الجوي على كل من الغازات.
ما لم يدور الكوكب حول أحد أقرب النجوم ، فقد أظهروا أنه لم يكن من الممكن التمييز بين زوج من كوكب القمر من جسم واحد باستخدام التكنولوجيا التي ستكون متاحة في أي وقت قريب. وصف الفريق نتائجهم بأنها "غير ملائمة ، ولكن لا مفر منها ... سيكون من الممكن الحصول على أدلة موحية تشير إلى احتمال سكن ، ولكن استبعاد التفسيرات البديلة لهذه القرائن ربما يكون مستحيلاً في المستقبل المنظور".
المراجع ومزيد من القراءة:
كتالوج الكواكب الخارجية المناسبة ، مختبر قابلية الكواكب ، جامعة بورتوريكو في أريسيبو
Kaltenegger L. ، Selsis F. ، Fridlund M. et al. (2010) فك رموز البصمات الطيفية للكواكب الخارجية الصالحة للسكن. علم الأحياء الفلكية ، 10 (1) ص. 89-102.
(2013) الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض موجودة حولنا. مجلة الفضاء
Rein H.، Fujii Y. and Spiegel D.S. (2014) بعض الحقائق غير المريحة حول التواقيع الحيوية التي تنطوي على نوعين كيميائيين على كواكب خارجية تشبه الأرض. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، 111 (19) ص. 6871-6875.
Sagan C. ، Thompson W. R. ، Carlson R. ، Gurnett ، D. ، Hord ، C. (1993) بحث عن الحياة على الأرض من المركبة الفضائية Galileo. الطبيعة ، 365 ص. 715-721.
