بعد إجراء قدر لا بأس به من الأبحاث، توصل العلماء إلى نتيجة قد تبدو زائدة عن الحاجة: يمكن أن توجد الحياة على الأرض.
بالطبع، ربما تفكر “حسنًا، دوه”. في الواقع، قد يبدو الأمر أكثر دقة أن نقول تلك الحياة يفعل موجودة على الأرض – وليس ذلك ببساطة استطاع. ولكن هذا هو الشيء. استنتاج الفريق ليس محور البحث. إنها مجرد وسيلة لتحقيق غاية. مؤامرة هذه القصة، بدلا من ذلك، تكمن على وجه التحديد لماذا توصل هؤلاء العلماء إلى النتيجة.
ينبهر البشر بإمكانية اكتشاف الحياة على كواكب خارج المجموعة الشمسية، والمعروفة أيضًا باسم الكواكب الخارجية. لذا، لرؤية الأشياء من منظور مختلف، فكر هذا الفريق من الباحثين في كيفية ظهور الحياة وقابلية السكن على الأرض لكائن فضائي قد يرى عالمنا ككوكب خارج المجموعة الشمسية. كيف يمكن أن يتجسسوا علينا من بعيد؟ ما الذي يدلهم على أن كوكبنا محتل؟
هذه الأسئلة تذهب إلى ما هو أبعد من التأملات الفلسفية. هناك استخدام عملي للإجابات أيضًا. سيتم استخدامها للتحقق من صحة مهمة فضائية قادمة، يطلق عليها اسم مقياس التداخل الكبير للكواكب الخارجية أو مهمة “LIFE”، والتي ستبحث عن كواكب خارجية صالحة للسكن. ستتألف المهمة من خمس مركبات فضائية تشكل مقياس تداخل واحد للأشعة تحت الحمراء المتوسطة. سيكونون قريبين نسبيًا من تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) في مدار حول الشمس يُعرف باسم Lagrange Point 2، أو L2.
لذلك، أعاد الفريق، الذي ينحدر من ETH Zurich، التكنولوجيا التي ستدعم الحياة على الأرض مرة أخرى للتأكد من أن المهمة ستكون بالفعل قادرة على البحث عن الحياة في عوالم بعيدة عند إطلاقها في أواخر عام 2026 أو أوائل عام 2027. لا يمكن تأكيد الحياة على الأرض، فكيف يمكن تأكيد الحياة بعدها؟
متعلق ب: من المحتمل أن يكون الكوكب الخارجي Trappist-1 الصالح للسكن قد تم اكتشافه وهو يدمر غلافه الجوي
سيكون الهدف الأساسي لـ LIFE هو الكواكب الصخرية أو الأرضية المشابهة للأرض من حيث الحجم ودرجة الحرارة. لقد تم بناؤه لالتقاط الانبعاثات الحرارية من هذه العوالم واستخدام أطيافها الضوئية لاستنتاج العناصر والمواد الكيميائية الموجودة في أغلفتها الجوية.
قد يكون هذا ممكنًا لأن العناصر والمركبات تمتص الضوء وتبعثه بأطوال موجية مميزة. وهذا يعني أن الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي للكوكب، ربما من نجم أو على شكل إشعاع حراري، سيحمل بصمات طيفية لتلك المواد الكيميائية. وينطبق هذا أيضًا على ما يسمى بجزيئات “المؤشرات الحيوية”، مثل الميثان، والتي غالبًا ما تنتجها العمليات البيولوجية للكائنات الحية.
وقال ساشا كوانز، قائد مبادرة LIFE، في بيان: “هدفنا هو اكتشاف المركبات الكيميائية في طيف الضوء التي تشير إلى وجود حياة على الكواكب الخارجية”.
الأرض من بعيد
بدلاً من اختبار قدرات LIFE باستخدام أطياف الضوء المحاكية المرتبطة بكوكب خارج المجموعة الشمسية، قرر الفريق الذي يقف وراء هذا البحث التحقق من صحة المهمة باستخدام الكوكب الوحيد الذي تم اكتشاف الحياة عليه. هذا هو كوكبنا، الأرض.
أخذ الفريق بيانات من القمر الصناعي لمراقبة الأرض أكوا التابع لناسا واستخدمها لإنشاء طيف انبعاث الأشعة تحت الحمراء المتوسطة الذي يمكن توقعه من الأرض إذا تم النظر إليه على أنه بقعة متواضعة من مسافة كبيرة. وعلى مثل هذه المسافة، لا يمكن تمييز الجبال الجميلة والبحار الزرقاء على كوكبنا.
بعد ذلك، قام الفريق بحساب متوسط الأطياف، وفكر في كيفية تأثر النتيجة بالتقلبات الموسمية وهندسة كوكبنا. وطرح الباحثون ثلاث وجهات نظر محتملة، اثنتان من قطبي الأرض وواحدة من خط الاستواء. وركزوا أيضًا على البيانات التي تم جمعها بين يناير ويوليو من عام 2017 لحساب التغيرات الموسمية.
وخلص الفريق إلى أنه إذا قامت LIFE أو أداة مماثلة بمراقبة الأرض من مسافة تصل إلى 30 سنة ضوئية، فإنها ستنجح في تحديد أن كوكبنا عالم دافئ وصالح للسكن. وقرر الطاقم أيضًا أن غازات الغلاف الجوي مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان والماء، وكلها إما مهمة للحياة أو ناشئة عنها، ستكون مرئية في أطياف كوكبنا.
وبالتالي فإن مراقبة الأرض عن بعد بواسطة تلسكوب يشبه LIFE من شأنه أن يكشف عن الظروف اللازمة لكوكبنا لدعم الماء السائل على سطحه.
قصص ذات الصلة:
– تشير الدراسة إلى أن الكواكب الخارجية في نظام ترابيست-1 من المرجح أن تكون صالحة للسكن مما كان يعتقده العلماء في السابق
– تشير الدراسة إلى أن النظام الشمسي TRAPPIST-1 لا يتعرض للقصف بالصخور الفضائية مثل الأرض المبكرة
– يمكن لتلسكوب جيمس ويب الفضائي أن يساعد في البحث عن عوالم غريبة صالحة للسكن
ووجد الفريق أن النتائج نفسها قد تم تقديمها بغض النظر عن الشكل الهندسي، وهو خبر إيجابي لأن العلماء لن يعرفوا هندسة الكواكب الخارجية التي ترصدها LIFE. ومع ذلك، وبشكل أقل إيجابية، وجدوا أيضًا أن التغيرات الموسمية لن يتم ملاحظتها بالتفصيل بواسطة LIFE.
واختتم كوانز حديثه قائلاً: “حتى لو لم يكن من السهل ملاحظة موسمية الغلاف الجوي، فإن دراستنا توضح أن البعثات الفضائية من الجيل التالي يمكنها تقييم ما إذا كانت الكواكب الخارجية الأرضية المعتدلة القريبة صالحة للسكن أو حتى مأهولة”.
نُشر بحث الفريق يوم الاثنين (26 فبراير) في مجلة الفيزياء الفلكية.