چگونه دانشمندان می توانند حیات ماوراء طبیعی را در جهان کشف کنند؟ – زومیت

شاید در آینده نزدیک برخی از ستاره شناسان برجسته بگویند که شواهد شگفت انگیزی از حیات ماوراء طبیعی یافته اند. انتظار می رود چنین پاسخ هایی از طریق برنامه های اوقات فراغت مختلف در اواخر سال 2030 منتشر شود. تا آن زمان، نمونه‌های مریخی با شواهدی مبنی بر وجود موجودات زنده کوچک در مریخ، در گذشته یا حال، به زمین بازخواهند گشت. همچنین، فضاپیماهای فرستاده شده به قمر اروپایی مشتری یا قمر زحل، تیتان، می توانند الگوهای حیات بخشی از این زیردریایی های قمری یا اقیانوس های سطحی را بازگردانند.

همچنین با مشاهده سیارات فراخورشیدی قابل سکونت با تلسکوپ های زمینی و فضایی پیشرفته می توانند نشانه هایی از گازهای ایجاد شده توسط موجودات زنده را تشخیص دهند. ستاره شناسان از یک طرف مطمئن هستند که تلاش هایشان به ثمر می رسد، اما از طرف دیگر نمی دانند چگونه به مردم بفهمانند که آیا موفق هستند. ما در دنیا تنها نیستیم، آنها چگونه این پیام را خواهند رساند؟

گروهی از دانشمندان در یک مجله در ماه گذشته طبیعت این مشکل را حل کردند. تیمی به رهبری دانشمند ارشد ناسا، جیمز گرین، چارچوب جدیدی را برای کمک به تایید کشف مصنوعات بیولوژیکی و سپس اعلام آن پیشنهاد کرد. ایده آنها استفاده از مقیاسی با مقیاس یک تا هفت است که به شما امکان می دهد در هر سطح اعتماد به نفس ایجاد کنید. مقیاس سرما یا مقیاس تضمین زندگی، در اولین قدم ها ثابت می کند که عواقب آن ربطی به آلودگی یا منشا بی جان ندارد مگر اینکه نظارت بالاتر و منسجم تری بر زندگی ارائه شود. گرین گفت: “این مقیاس ها پیچیده هستند، اما ما می خواهیم آنها را ساده نگه داریم.”

در گذشته داستان های محتاطانه ای به مردم منتقل می شد. در سال 1996، بیل کلینتون، رئیس جمهور وقت آمریکا، کشف یک شهاب سنگ مریخ به نام ALH84001 را اعلام کرد که به نظر می رسید حاوی نشانه هایی از حیات باشد. او در سخنرانی کاخ سفید گفت: «اگر این کشف صحت داشته باشد، یکی از تکان‌دهنده‌ترین رازهای افشا شده توسط بشر خواهد بود. با این حال، این کشف تایید نشد و تجزیه و تحلیل های بعدی به طور کامل شواهد وجود حیات در مریخ را رد کرد.

خوشبختانه نجوم آسیبی به افکار عمومی وارد نکرده است. اما گزارش این حادثه می تواند عواقب مرگباری داشته باشد. به گفته استیون دیک، مورخ سابق ناسا:

امروز ما شبکه های اجتماعی داریم، بنابراین شایعات و اطلاعات غلط عمدی می تواند جنجال ایجاد کند. بنابراین اخبار باید به درستی منتقل شود.

اکتشافات اخیر گاز فسفین در اتمسفر زهره باعث شد بسیاری از دانشمندان به منشا بیولوژیکی آن فکر کنند، اما از آن زمان تاکنون چنین اکتشافاتی زیر سوال رفته است. برخی نیز بر این باور بودند که شی عجیب امامووا که در سال 2017 در منظومه شمسی مشاهده شد، می تواند یک سفینه فضایی ماوراء طبیعی باشد، نه یک سیارک یا دنباله دار. البته این فرضیه توسط دانشمندان بسیار کوچک تلقی شد. به گفته گرین، مقیاس سرد می تواند در این زمینه به دانشمندان کمک کند و هر ادعایی وارد مرحله آزمایش دقیق نمی شود. زیرا ارزیابی جستجوی زندگی باید بسیار دقیق مورد بررسی قرار گیرد.

تعیین چگونگی توضیح اکتشافات بیولوژیکی واقعی یکی از موضوعاتی است که توسط دانشمندان دیگر مورد بحث قرار می گیرد. در ماه ژوئیه، دانشمندان یک جلسه مجازی در کارگاه استانداردهای مدارک قرار گرفتن در معرض زندگی، که توسط شبکه اکسپدیشن حیات ناسا (NfoLD) و گروه علمی سیاره فراخورشیدی (NExSS) اداره می‌شد، برگزار کردند تا در مورد دسترسی به چارچوبی مانند Cold بحث کنند. صدها نفر در جلسات علمی با پروتکل های ارتباطی دقیق شرکت کردند. به گفته هدر گراهام، یکی از اعضای کارگاه در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا:

توانایی یافتن زندگی هیجان انگیز در دنیایی دیگر در حال افزایش است. پس باید چاره ای اندیشید.

اگر دانشمندان خود را با مقیاس سرد وفق دهند، اولین مرحله از هفت مرحله یافتن نشانگرهای بیولوژیکی واقعی است. علاوه بر این، دانشمندان باید قبل از بررسی منبع بیولوژیکی، هرگونه آلودگی را حذف کنند. منابع غیر زیستی نیز باید حذف شوند. تفکیک ایده های غیر زیستی باید بعداً رعایت شود. در نهایت، مشاهدات و مطالعات بعدی نشان می دهد که فعالیت بیولوژیکی در محیط وجود دارد و در سطح هفتم، یا در واقع شواهدی از حیات فرازمینی پیدا می شود.

تیتان یک کاوشگر سنجاقک ناسا را ​​در سطح زحل به تصویر می کشد

محققان امیدوارند که جامعه علمی با استفاده از چنین مقیاسی موافقت کند. سازمان هایی مانند ناسا احتمالاً با این مقیاس موافق هستند زیرا می تواند در ماموریت های آینده آنها کمک کند. به گفته گرین: اگر در سطح چهارم هستیم و فکر می کنیم با یک ماموریت می توانیم به سطح ششم برویم، قطعا روی این ایده سرمایه گذاری خواهیم کرد. با گذشت زمان، استفاده از ترازوهای سرد مانند گسترده خواهد شد و منتقدان مقالات علمی به نویسندگان نیاز دارند که این مقادیر را در هر ادعایی در مورد کشف آثار بیولوژیکی بگنجانند.

دلیل استفاده از این رویکرد گام به گام این است که اکتشافات اولیه حیات فرازمینی ممکن است مبهم باشد. زیرا تاکنون هیچ مدرک روشنی از حیات فرازمینی پاک نشده است. در نتیجه، اکتشافات پیشرفته‌تر مبتنی بر شواهد تصادفی ترجیح داده می‌شوند. برای مثال، در ماه اکتبر، زوئی هولنا، دانشجوی دکترا در موسسه فناوری و معدن نیومکزیکو، بخشی از تیم سرمایه‌گذاری ناسا بود که برای جمع‌آوری و مطالعه نمونه‌هایی از مواد معدنی به نام گچ به غاری در کوه‌های آپنین ایتالیا رفت. این ماده معدنی مربوط به فعالیت بیولوژیکی احتمالی در مریخ است. هاولانا گفت: “گچ در مریخ می تواند شبیه به سیستم های غار زمین باشد.”

مریخ نورد Perseverance ناسا نیز در حال جمع آوری نمونه های سنگی برای بازگشت به زمین در اوایل دهه 2030 است. این نمونه ها احتمالا حاوی شواهدی از حیات هستند. با این حال، اولین موفقیت فضانورد کشف متان در جو مریخ بود. مأموریت‌های قبلی، از جمله رصد تلسکوپ‌های زمینی، شواهدی از توزیع تصادفی گاز متان در جو مریخ نشان داده‌اند. متان توسط فعالیت های بیولوژیکی روی زمین تولید می شود، و الگوهای پیش ساز ممکن است نشان دهند که آیا این در مورد مریخ صادق است یا خیر.

قمر زحل تیتان و قمر مشتری مشتری مکان های خوبی برای کشف زندگی بیرونی هستند

در حال حاضر، در مقیاس سرد، سطح متان در مریخ زیر 4 است. اما پیش سازهای متان ممکن است حاوی ایزوتوپی به نام کربن 12 باشند که آن را تغییر می دهد. به گفته گرین، “زندگی عاشق کربن 12 است.” اگر تمام متان در این محدوده کربن 12 باشد، مقیاس سرما احتمالاً یک سطح افزایش می یابد.

علاوه بر مریخ، اروپا و دو قمر تیتان به دلیل اقیانوس‌های زیرزمینی وسیعی که دارند، مکان‌های عالی برای کشف حیات بیرونی هستند. تیتان دارای جوی متراکم و دریاچه های هیدروکربنی مایع است. طبق شواهد، هر دو قمر نیاز به مطالعه دقیق تری دارند.

ناسا کلیپر اروپا یک سفینه فضایی است که به مطالعه قمر اروپا اختصاص دارد و ماموریت خود را در سال 2030 آغاز خواهد کرد. فضاپیمای جویس (کاوشگر ماه پوشیده از یخ مشتری) آژانس فضایی اروپا نیز در سال 2031 به فضا پرتاب خواهد شد. از سوی دیگر، تایتان میزبان یک پهپاد رباتیک به نام Dragonfly است که تا اواسط سال 2030 ماموریتی را برای کاوش در ماه راه اندازی خواهد کرد.

مادلین گارنر، دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه ایالتی مونتانا، در حال تحقیق بر روی یک ابزار رباتیک پرواز فضایی است که می تواند DNA و RNA را در دنیای خارج تشخیص دهد. تحقیقات گارنر مبتنی بر فناوری ریز منافذ حالت جامد است که برای تعیین توالی DNA در ایستگاه فضایی بین‌المللی استفاده می‌شود و می‌تواند قابلیت‌های جستجوی جامعی را برای کاوشگرهای فضایی فراهم کند.

اقیانوس های یخی قمری اروپا ممکن است نشانه ای از حیات باشد

در سوی دیگر منظومه شمسی، دانشمندان در حال آماده شدن برای دوره جدیدی از مطالعات فرازمینی هستند که می تواند شواهدی از حیات در سیارات دیگر را آشکار کند. آژانس فضایی اروپا در حال کار بر روی ماموریت PLATO (انتقالات سیاره ای و نوسانات ستاره ای) است که در سال 2026 به فضا پرتاب خواهد شد. این فضاپیما دنیای زمین مانندی را که به دور ستارگانی مانند خورشید می چرخد، کاوش خواهد کرد. هایک راوئر، رئیس موسسه تحقیقات سیاره ای در مرکز هوافضای آلمان می گوید: ما هنوز سیارات سنگی را در منطقه قابل سکونت ستارگانی مانند خورشید پیدا نکرده ایم. بهترین مثال برای کشف سیارات دوقلو زمین است. سیاره ای به جرم زمین به اندازه ستاره میزبان از زمین فاصله دارد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب که در دسامبر سال جاری پرتاب شد، می‌تواند نگاهی دقیق‌تر به جهان‌های فراخورشیدی داشته باشد. یک تلسکوپ میلیارد دلاری دیگر در دهه 2040 به فضا پرتاب خواهد شد. این تلسکوپ ها می توانند از سیارات زمین مانند به طور مستقیم در اطراف ستارگان خورشید مانند عکس بگیرند، زندگی روی آنها را مطالعه کنند و حتی از سطح آنها عکس بگیرند. شاو دوماگال گلدمن، مدیر علوم و تحقیقات در مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا گفت: ما می توانیم اقیانوس ها و گیاهان زیردریایی را مشاهده کنیم.

اگر دنیای سبز و آبی حاوی بیوگاز مانند اکسیژن و متان باشد، بسیاری از محققان متقاعد خواهند شد که جستجوی آنها برای حیات فرازمینی موفقیت آمیز بوده است. Giada Arni، دانشمند سیاره‌شناسی فراخورشیدی در گودارد، می‌گوید: «پیدا کردن سیاره‌ای با ساختاری شبیه زمین که حاوی عناصر معدنی در گازهای جو باشد، دشوار است.

چارچوب هایی مانند Cold می تواند به دانشمندان و روزنامه نگاران کمک کند تا چنین اکتشافاتی را عمومی کنند. اما همه از جستجوی حیات فرازمینی متقاعد نشده اند. کالب اسکارف، رئیس نجوم دانشگاه کلمبیا، تردید دارد که محققان بتوانند داستان حیات فرازمینی را کنترل کنند و در مورد پیام مردم مطمئن نیست. او می گوید:

من مطمئن نیستم که جامعه علمی بتواند این موضوع را مدیریت کند. به گسترش 20 ماه گذشته و کوید نگاه کنید، ما آمار و احتمالات زیادی داریم که در تفسیر آنها خوب نیستیم.

فقط سرعت پیشرفت قطعی است. با توجه به روسری:

ما در شرایط بسیار متفاوتی نسبت به ده سال گذشته هستیم. تحقیقات در مورد همه چیز، از کشف غارهای زمین تا جهان دور، ما را به کشف حیات فراتر از زمین نزدیک کرده است. هر چقدر هم دیر شود، روش رساندن چنین اخباری به دنیا نیاز به بحث دارد.

گراهام لائو، ستاره شناس موسسه فضایی مرمر آبی در سیاتل، می گوید: «به نظر می رسد که ما تنها نیستیم. اگر زندگی ماوراء طبیعی وجود داشت، امروز به آن نزدیکتر بودیم.»