دانشمندان قوی‌ترین شواهد ممکن از حیات در یک سیاره فراخورشیدی را کشف کردند
دانشمندان می‌گویند این لحظه‌ای تحول‌آفرین در جست‌وجوی حیات فراتر از منظومه شمسی (فراخورشیدی) است. سیاره‌ی شناسایی‌شده‌ی K2-18 b حدود ۸,۶ برابر زمین جرم دارد و قطر آن تقریباً ۲,۶ برابر زمین است.
بخش خبر
تصویر نمادین از سیاره‌ای خارج منظومه شمسی ــ عکس: Shutterstock
در یک کشف تاریخی، دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، آن‌چه را که قوی‌ترین نشانه‌های ممکن از حیات فراتر از منظومه شمسی (فراخورشیدی) می‌خوانند، شناسایی کرده‌اند. آن‌ها در جو یک سیاره فرامنظومه‌ای، ردپای شیمیایی گازهایی را یافته‌اند که روی زمین تنها توسط میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شوند.
دو گاز دی‌متیل سولفید (DMS) و دی‌متیل دی‌سولفید (DMDS) که در رصدهای تلسکوپ فضایی جیمز وب از سیاره K2-18 b شناسایی شده‌اند، روی زمین توسط موجودات زنده — عمدتاً میکروارگانیسم مانند فیتوپلانکتون‌های دریایی (جلبک‌ها) — تولید می‌شوند.
این یافته‌ها نشان می‌دهند که این سیاره ممکن است مملو از میکروارگانیسم باشد. با این حال، پژوهشگران تأکید کردند که کشف موجودات زنده واقعی را اعلام نمی‌کنند، آن‌ها فرآیند زیستی‌ای را شناسایی کرده‌اند که نتایجش باید با احتیاط تفسیر شود و مشاهدات بیشتری نیاز دارد.
با این حال، دانشمندان از این کشف هیجان‌زده هستند. نیکو مدهوسودان، اخترشناس فیزیکدان از مؤسسه نجوم دانشگاه کمبریج و نویسنده اصلی این مطالعه که در «ژورنال اخترفیزیکی» (Astrophysical Journal Letters) منتشر شده، گفت:
این لحظه‌ای تحول‌آفرین در جست‌وجوی حیات فراتر از منظومه شمسی (فراخورشیدی) است. ما نشان داده‌ایم که با امکانات فعلی، تشخیص ردپای زیستی (Biosignature) در سیاره‌هایِ بالقوه قابل سکونت ممکن است. ما وارد عصر اخترزیست‌شناسی رصدی شده‌ایم.
K2-18 b حدود ۸,۶ برابر زمین جرم دارد و قطر آن تقریباً ۲,۶ برابر زمین است. این سیاره در «منطقه قابل سکونت» — فاصله‌ای که آب (عنصر کلیدی حیات) می‌تواند روی سطح سیاره وجود داشته باشد — به دور یک ستاره کوچک سرخ (کوچکتر و کم‌نورتر از خورشید ما) در فاصله حدود ۱۲۴ سال نوری از زمین در صورت فلکی اسد می‌چرخد. تاکنون یک سیاره دیگر نیز در مدار این ستاره شناسایی شده است.
یک دنیای «هایسین»؟
از دهه ۱۹۹۰ تاکنون حدود ۵۸۰۰ سیاره فراتر از منظومه شمسی کشف شده است. دانشمندان وجود نوعی از این سیارات به نام «هایسین» (Hycean) را پیش‌بینی کرده‌اند. سیاره هایسین (مرکب از دو واژه هیدروژن و اقیانوس)، نوعی سیاره فرضی است که پوشیده از آب داغ است و اتمسفر آن از هیدروژن ساخته شده است. وجود آب مایع فرازمینی که می‌تواند میزبان میکروارگانیسم‌ها باشد، سیارات هایسین را به نامزدی امیدواربخش برای سکونت سیاره‌ای تبدیل می‌کند.
رصدهای پیشین تلسکوپ فضایی جیمز وب (که در سال ۲۰۲۱ پرتاب و در ۲۰۲۲ عملیاتی شد) متان و دی‌اکسید کربن را در جو K2-18 b شناسایی کرده بود. این نخستین باری بود که مولکول‌های مبتنی بر کربن در جو یک سیاره فراتر از منظومه شمسی در «منطقه قابل سکونت» ستاره کشف شد.
مدهوسودان گفت:
تنها سناریویی که در حال حاضر تمام داده‌های به‌دست‌آمده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، از جمله مشاهدات گذشته و حال را توضیح می‌دهد، این است که K2-18 b یک دنیای هایسینِ پُر از حیات است. با این حال، باید پذیرای احتمالات دیگر باشیم و به کاوش ادامه دهیم.
او افزود درباره دنیاهای هایسین، «ما در مورد میکروارگانیسم صحبت می‌کنیم، شبیه آن‌چه در اقیانوس‌های زمین می‌بینیم». درباره امکان وجود موجودات چندسلولی یا حتی حیات هوشمند، او گفت: «در این مرحله نمی‌توانیم به این پرسش پاسخ دهیم. فرض پایه، حیات میکروبی ساده است.»
میزان اطمینان و نیاز به احتیاط
دی‌متیل سولفید (DMS) و دی‌متیل دی‌سولفید (DMDS) هر دو از یک خانواده شیمیایی هستند و به‌عنوان رد پای زیستی مهم برای سیارات فراتر از منظومه شمسی پیش‌بینی شده‌اند. تلسکوپ وب با سطح اطمینان ۹۹,۷ درصد، وجود یک یا هر دو گاز را در جو این سیاره تأیید کرده است — یعنی هنوز ۰,۳ درصد احتمال وجود دارد که این مشاهده خطا باشد.
غلظت این گازها در جو بیش از ۱۰ «قسمت در میلیون» (ppm) اندازه‌گیری شده است. (ppm) یکی از واحد‌های اندازه‌گیری است و معمولاً برای اندازه‌گیری غلظت مواد مختلف بیان می‌شود. مدهوسودان گفت:
برای مقایسه، باید گفت این مقدار هزاران برابر بیشتر از غلظت آن‌ها در جو زمین است و با دانش فعلی، بدون فعالیت زیستی قابل توضیح نیست.
با این حال، دانشمندانی که در این مطالعه مشارکت نداشتند، خواستار تفسیر محتاطانه‌تر شدند.
کریستوفر گلین، دانشمند بلندپایه «مؤسسه تحقیقاتی جنوب غربی» (Southwest Research Institute) در تگزاس، گفت:
داده‌های غنی از K2-18 b آن را به دنیایی جذاب تبدیل کرده است. اما باید بسیار مراقب باشیم و داده‌ها را به‌دقت بررسی کنیم.
روش گذر و گام‌های بعدی
K2-18 b جزو سیارات «زیرنپتونی» است — سیاراتی با قطر بزرگتر از زمین اما کوچکتر از نپتون (کوچک‌ترین غول گازی منظومه شمسی).
برای تعیین ترکیب شیمیایی جو سیارات فراتر از منظومه شمسی (فراخورشیدی)، اخترشناسان از روش گذر استفاده می‌کنند بدان معنا که زمانی‌که سیاره از دید زمین از مقابل ستاره مادرش عبور می‌کند، نور ستاره از جو سیاره عبور می‌کند و تلسکوپ تغییرات طیفی را ثبت می‌کند.
مدهوسودان گفت «جام مقدس» اخترشناسیِ فراخورشیدی، یافتن شواهدی از حیات در یک سیاره شبه‌زمینی است. او افزود:
بشر هزاران سال است که می‌پرسد «آیا در جهان تنها هستیم؟» و اکنون شاید تنها چند سال با کشف احتمالی حیات بیگانه در یک دنیای هایسین فاصله داشته باشیم.
اما او همچنان بر احتیاط در این زمینه تأکید می‌کند:
ابتدا باید مشاهدات را دو تا سه بار تکرار کنیم تا مطمئن شویم نشانه‌هایی که می‌بینیم قوی است و اهمیت تشخیص را افزایش دهیم تا سطحی که در آن احتمال وقوع یک تصادف آماری تقریباً کمتر از یک در میلیون باشد. سپس به مطالعات نظری و تجربی بیشتری نیاز داریم تا مطمئن شویم که آیا مکانیسم غیرزیستی دیگری (که شامل فرآیندهای بیولوژیکی نباشد) برای تولید دی‌متیل سولفید و دی‌متیل دی‌سولفید در جو سیاره‌ای مانند K2-18 b وجود دارد یا خیر. اگرچه مطالعات قبلی این ترکیبات را حتی برای K2-18 b نیز به‌عنوان رد پای زیستی قوی در نظر گرفته‌اند، اما باید پذیرای احتمالات دیگر باشیم و به بررسی گزینه‌های جایگزین ادامه دهیم.
مدهوسودان با بیان اینکه ادعای زودهنگام مبنی بر کشف حیات به سود هیچ‌کس نیست، گفت، به همین دلیل این یافته‌ها، «اگرِ بزرگی» را که آیا مشاهدات فوق واقعاً نشانه‌ی حیات هستند یا خیر، مطرح می‌کنند.
نظرها
نظری وجود ندارد.