سرویس فناوری - تیمی از اخترشناسان مدعی شده‌اند نشانه‌ای از ردپای زیستی را در جوّ سیاره‌ای دوردست به نام K۲-۱۸b کشف کرده‌اند. اما همه موافق نیستند که این نشانه‌ای از حیات باشد. ...

به گزارش سرویس فناوری جیرجیرک به نقل از فرادید - فرادید| سال ۲۰۲۰، دانشمندان ادعا کردند نشانه ای از حیات را روی زهره یافته اند: نشانه هایی از گازی بدبو به نام فسفین که روی زمین توسط میکروب ها تولید می شود. این ادعا به سرعت به چالش کشیده شد و هنوز هم درباره اش بحث می شود. حالا، یک گاز بدبوی دیگر موجب بحث هایی درباره ی حیات فرازمینی شده، این بار روی یک سیاره فراخورشیدی!

به گزارش فرادید، محققان روز ۱۶ آوریل اعلام کردند با استفاده از داده های تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) گازی به نام دی متیل سولفید (DMS) را در جوّ سیاره K۲-۱۸b کشف کرده اند، سیاره ای که در ناحیه قابل سکونت ستاره اش قرار دارد. روی زمین، DMS بیشتر توسط فیتوپلانکتون های میکروسکوپی تولید می شود. در سیارات دیگر، ممکن است این گاز به عنوان ردپای زیستی شناخته شود، به بیان دیگر نشانه ای از حیات!

دانشگاه کمبریج، که میزبان چند تن از پژوهشگران دخیل در این کشف است، به سرعت این یافته را به عنوان «قوی ترین نشانه های فعالیت زیستی خارج از منظومه شمسی» تبلیغ کرد. برخی رسانه ها نیز این DMS را نشانه ای محتمل از حیات دانستند. اما همه دانشمندان به یک اندازه خوش بین نیستند. 

جاشوآ کریسِنسِن-تاتِن، اخترزیست شناس دانشگاه واشنگتن گفته: «من نسبت به این ادعا بسیار بدبین هستم و آرزو می کردم رسانه ها شک و تردید جامعه اخترزیست شناسی را بهتر منعکس می کردند.» 

برای کلارا سوسا-سیلوا، اخترشیمیدانی از کالج بارد که در ماجرای فسفین در زهره درگیر بود، این وضعیت به شکل ناامیدکننده ای آشناست: «ما از ماجرای فسفین در زهره به قدر کافی نیاموختیم!» 

ادعاهای محققان چیست؟ 

سال ۲۰۲۳، همین تیم به رهبری نیکو مادوسودان، اخترفیزیکدان کمبریج، مشاهداتی از JWST منتشر کرد که نشانه هایی از DMS در K۲-۱۸b را نشان می داد. 

بر اساس همان داده ها، محققان نتیجه گرفتند K۲-۱۸b نوعی سیاره قابل سکونت به نام «جهان هایسیان» است. مادوسودان و همکارانش این اصطلاح را سال ۲۰۲۱ برای توصیف، سیاره های فرضی ابداع کردند که بزرگ تر از زمین، کوچک تر از نپتون، عمدتاً از جنس آب و پوشیده در پوشش ضخیمی از هیدروژن و هلیوم بودند. آن ها ممکن است در شرایط مناسب، اقیانوس هایی معتدل در سطح داشته باشند که برای زندگی مناسب باشند. 

کشف DMS در سال ۲۰۲۳ به حد استانداردهای آماری رایج در نجوم نمی رسید. اما مطالعه ی جدید، بر اساس داده هایی از یک ابزار دیگر JWST انجام شده که به نور با طول موج های متفاوت حساس است. 

در حالی که کشف قبلی بسیار ضعیف بود، این بار پیداست نشانه DMS قوی تر است. مادوسودان و همکارانش ادعا می کنند شناسایی DMS (یا مولکولی مشابه به نام دی متیل دی سولفید یاDMDS) به سطح معناداری «سه سیگما» رسیده است. این یعنی احتمال اینکه این کشف تصادفی باشد، کمتر از ۰.۳ درصد است، هنوز کمتر از استاندارد پنج سیگما، اما بسیار قانع کننده تر از قبل! 

مادوسودان می گوید: «با توجه به تمام دانسته هایمان درباره این سیاره، جهان هایسیانی با اقیانوسی پر از حیات بهترین سناریو برای توضیح این داده هاست.» 

آیا به راستی DMS در آنجا وجود دارد؟ 

برخی دانشمندان آن قدر مطمئن نیستند. بعضی تردید دارند DMS یا DMDS اصلاً آنجا وجود داشته باشد. 

دانشمندان می توانند با استفاده از JWST، گازها را از راه اثرشان بر نور ستاره که از جوّ سیاره عبور کرده، شناسایی کنند. این اثرات شیمیایی به شکل نوساناتی در نمودارهای شدت نور نسبت به طول موج ظاهر می شوند. مطالعه جدید این نوسانات طیفی را با ۲۰ مولکول مقایسه کرده است. سوسا-سیلوا می گوید: «این مقدار مولکول بیش از چیزی ست که اخترشناسان معمولاً بررسی می کنند. فقط موضوع اینست که اخترشناسان معمولاً ادعای کشف حیات نمی کنند.» بیشتر آن مولکول ها از نظر ساختاری شباهتی به DMS و DMDS ندارند، بنابراین این بررسی دقیقاً یک غربالگری هدفمند برای شناسایی احتمال نتایج مثبت کاذب نبوده است. »

محقق دیگر، رایان مک دونالد از دانشگاه میشیگان، سطح سه سیگمای ادعاشده را «دست کاری آماری» توصیف کرد. 

کرایدبرگ اما ملایم تر برخورد کرده و گفته: «فکر می کنم تیم کشف کارش عالی بوده، واقعاً با دقت با داده ها کار کرده اند. ولی من به عنوان کسی که خودش هم در این حوزه کار می کند، می دانم که واقعاً کار سختی است.» 

آیا K۲-۱۸b اصلاً قابل سکونت هست؟ 

با وجود قرار گرفتن K۲-۱۸b در ناحیه قابل سکونت، این سیاره هیچ شباهتی به زمین ندارد. شعاع آن ۲.۶ برابر و جرمش ۸.۶ برابر زمین است؛ سیاره ای مرموز و بیگانه و شاید حتی غیرقابل سکونت. 

تیمی مستقل که داده های ۲۰۲۳ تیم کمبریج را دوباره تحلیل کرد، نه تنها DMS بلکه دی اکسیدکربن هم پیدا نکردند و این ضربه ای به فرضیه ی جهان هایسیان بود که پیش بینی می کرد مقدار زیادی دی اکسیدکربن وجود داشته باشد. مطالعه ای دیگر ادعا کرده که K۲-۱۸b به احتمال زیاد گوی گازی غیرقابل سکونتی است که اصلاً سطح ندارد. حتی تیم دیگری پیشنهاد داده که اقیانوس آن ممکن است از آب نباشد، بلکه از ماگما تشکیل شده باشد. 

مادوسودان اشاره می کند که تحلیل هایی که وجود نداشتن CO2 را گزارش داده اند، هنوز داوری نشده اند. پرسش های بدون پاسخ وجود دارد، اما این ها دلیلی بر غیرقابل سکونت بودن نیستند. نشانه های CO2 قطعاً وجود دارد. »

حتی اگر K۲-۱۸b یک جهان هایسیان باشد، به معنای قابل سکونت بودنش نیست. بدون لایه ای بازتابنده از ابرها، اقیانوس آن زیر پوشش هیدروژنی می پزد. بر مبنای مطالعه ی جدید، این سرنوشت محتمل برای هر اقیانوسی روی K۲-۱۸b است. 

نیک وُگان، دانشمند ناسا ایمز می گوید: «ساده ترین توضیح برای این سیاره، جوّی بسیار ضخیم از نوع سیارات غول پیکر است که هیچ سطح قابل سکونتی ندارد.» 

اگر DMS آنجاست، آیا منشأ آن حیات است؟ 

حتی اگر دانشمندان وجود DMS را تأیید کنند و K۲-۱۸b یک جهان هایسیان قابل سکونت باشد، باز هم بهتر است زود امیدوار نشویم. 

تا زمانی که دانشمندان نتوانند دلایل غیرزیستی (غیر مرتبط با حیات) را برای DMS رد کنند، این گازها نمی توانند ردپای زیستی واقعی باشند. به گفته ی هریسون اسمیت و همکارش کول ماتیس، شناسایی مثبت کاذب در سیارات فراخورشیدی کار بسیار دشواری است. 

سوسا-سیلوا می گوید: «حداقل زهره سیاره ای است که آن را می شناسیم. می دانیم چه شکلی است و چه محیطی دارد.» اما درباره K۲-۱۸b، تا زمانی که زمین شناسی و جوّ آن را نشناسیم، نمی توانیم با اطمینان بگوییم منبع DMS حیات است، نه شیمی بیگانه! 

ما همین حالا هم می دانیم طبیعت می تواند بدون حیات DMS تولید کند. سال گذشته، نورا هانی از دانشگاه برن DMS را روی دنباله دار ۶۷P یافت، که دقیقاً دنیای قابل سکونتی نیست. پژوهشگران دیگری نیز این ماده را در فضای میان ستاره ای یافته اند. سال گذشته، الینور براون شیمی دان از دانشگاه کلرادو در بولدر و همکارانش نشان دادند DMS می تواند در واکنش های شیمیاییِ مبتنی بر نور، در آزمایش هایی با جوّ مصنوعی در آزمایشگاه تولید شود.»

ماتیس می گوید: «هیچ دلیلی وجود ندارد که [DMS] را نتیجه ای منحصراً زیستی بدانیم. واقعاً هر کاری می کنم نمی توانم بفهمم دقیقاً این بحث درباره ی چیست. چرا فکر می کنند این می تواند احتمالاً نشانه ای از حیات باشد، وقتی منابع غیرزیستی اش را دیده ایم.» 

نویسندگان مطالعه برخی از این چالش ها را می پذیرند. مادوسودان می گوید نه دنباله دارها و نه مواد بین ستاره ای نمی توانند منبع غلظت بالای DMS و DMDS باشند که تیمش مشاهده کرده است. اما پیدایش DMS در محیط های مرده و عجیب نشان می دهد که هنوز درباره ی نحوه ی شکل گیری آن چیزهای زیادی باید یاد بگیریم. 

پذیرش عدم قطعیت

ابهامات دیگری هم در کار است. ما نمی دانیم حیات روی زمین چگونه آغاز شده، بنابراین نمی دانیم آیا شرایط در K۲-۱۸b حتی اگر برای زمینی ها قابل زیست باشد، اصولاً می توانسته آغازگر حیات باشد یا نه. و حتی اگر واقعاً آنجا حیاتی بوجود آمده، چرا دانشمندان هیچ گاز زیستی دیگری را شناسایی نکرده اند؟ 

با این حال، باوجود تمام هشدارها و نکات احتیاطی، بیشتر پژوهشگرانی که با آن ها صحبت شده موافقند که دلیلی برای خوش بین بودن به مطالعه جدید درباره ی K۲-۱۸b وجود دارد. هانی می گوید: «این واقعاً یک دستاورد است. سی سال پیش، حتی نمی دانستیم سیارات فراخورشیدی وجود دارند.» 

پیتر ویکرز، فیلسوف علم از دانشگاه دورهام که درباره ادعاهای کشف حیات مطالعه کرده، ابتدا بدبین بود. او در این باره گفته: «اما هرچه بیشتر نگاه کردم، بیشتر فکر کردم که واقعاً این یافته مهم است و نباید دست کم گرفته شود.» 

از نظر مادوسودان، می توان هم زمان هم محتاط بود، هم هیجان زده. حتی ذره ای از شواهد درباره ی حیات فرازمینی، دستاوردی تحول آفرین است. اما از آن نقطه تا ادعای واقعی کشف حیات، فاصله زیادی است. ما باید هر دو را به رسمیت بشناسیم: دستاورد و احتیاط!»

مترجم: زهرا ذوالقدر