بیگ بنگ: تحقیقات جدیدی که در آزمایشگاه مجازی سیارات ِ در دانشگاه واشنگتن انجام شده به محققین کمک خواهد کرد شواهد کاذب در رابطه با وجود حیات در خارج از زمین که از تحقیقات مورد علاقه آنان است را تشخیص دهند.

به گزارش بیگ بنگ، برخی ابزارهای متعلق به آینده همچون تلسکوپ فضایی جیمز وب که قرار است در سال 2018 به فضا پرتاب شود به منجمان کمک میکند در اکتشاف خود در اتمسفر سیارات دور دست و نزدیک شواهدی از وجود یک عنصر حیاتی همچون اکسیژن را بیابند، زیرا اکسیژن به عنوان نشانه و نماد حیات میباشد. دانشمندان با استفاده از طیف نگاری از نور گسیل شده از ستارگان آنگاه که از سیاراتشان از مقابل آنها عبور می کنند می توانند اتمسفر سیاره را مورد مطالعه قرار دهند.

رهبر گروه تحقیقاتی “ادوارد شوایترمن” که خود دانشجوی دکتری نجوم است میگوید: ما به دنبال راهی بودیم که شواهد غلط را درباره اطلاعاتی که از سیارات فرا خورشیدی کسب میکنیم را شناسایی کنیم. ما در این مقاله این اطلاعات غلط را فریبکاران علائم حیاتی می نامیم. در واقع پتانسیل کشف حیات در خارج از سامانه ی خورشیدی از چنان اهمیتی برخوردار است که ما باید در کسب هر اطلاعاتی از آن محتاط باشیم. حال با مشاهده اطلاعات نور گسیل شده از مجاورت جو سیارات میتوانیم بدانیم دقیقا چه چیزی آنجا وجود دارد و چه چیزی علائم فریبکارانه است.

در روی زمین، اکسیژن تقریبا بصورت انحصاری توسط فرآیند فتوسنتز گیاهان و جلبک ها تولید میشود که طی آن تشعشع خورشید به این ماده حیاتی تبدیل می شود. لذا اکسیژن زمین به عنوان نمونه ای آشکار از وجود حیات در زمین است. اما این نشانه شاید در کل کیهان قابل اعمال نباشد. تحقیقات قبلی در آزمایشگاه مجازی نجوم نشان داده است که در برخی مکانها اکسیژن توسط فرآیندهای غیر زنده تولید میشود. به عنوان مثال در سیاراتی که به دور ستارگان با جرم پایین دوران میکنند که کوچکتر و کم نورتر از خورشید ما هستند و اتفاقا در کیهان از فراوانی بیشتری برخوردارند، اینطور میباشد.

اولین روش غیر زنده تولید اکسیژن که در آن آزمایشگاه شناسایی شد شکست مولکول های CO2 توسط اشعه ماوراء بنفش گسیل شده از ستارگان است که برخی اتمهای اکسیژن را به فرم O2 آزاد میکند، این فرم اکسیژن همانی است که در زمین نیز معمول است. این موضوع که وجود اکسیژن نباید به تنهایی گواهی بر وجود حیات قلمداد شود از آنجا ناشی میگردد که محققان بر مبنای یک شبیه سازی کامپیوتری دریافتند که در فرآیند شکست CO2 توسط نور ماوراء بنفش مقدار قابل توجهی مونوکسید کربن CO نیز تولید میشود. بر همین اساس “شوایترمن” میگوید اگر در اتمسفر یک سیاره سنگی هم دی اکسید کربن و هم مونوکسید کربن در حجم وسیع مشاهده شد باید نسبت به وجود حیات در آن منطقه مشکوک شد.

روش دیگر تولید غیر زنده اکسیژن تجزیه ی ذرات است. آب H2O توسط نور ستارگان است که هیدروژن را آزاد و اکسیژن را در حجمی بسیار بیشتر از آنچه تاکنون در جو زمین وجود داشته است در اتمسفر سیاره منتشر میکند. “شوایترمن” میگوید در این حالت به دلیل تراکم اکسیژن در اتمسفر سیاره و برخورد مکرر آنها با یکدیگر مولکولهای O4 با طول عمر پایین تشکیل میشود که این اکسیژن نیز در کنار O4 یکی دیگر از علائم فریبکارانه حیات است.

وی افزود: نشانه های O4 از طیف نگاری نور گسیل شده از اتمسفر یک سیاره ممکن است. چنانچه این نشانه نسبتا قوی باشد بدین معنی است که تراکم اکسیژن در اتمسفر سیاره بالاتر از آن است که توسط فرآیندهای زنده تولید شده باشد. وقتی این ابزارهای شناسایی را در دست داشته باشیم سریعتر از شکیات گذر کرده و مطالعاتمان را بر روی هدفهایی که نشانه های حیات در آنها پر رنگ تر است معطوف می کنیم. “ویکتوریا میدوز” استاد نجوم دانشگاه واشنگتن و محقق ارشد آزمایشگاه مجازی سیارات میگوید: شناسایی گازهای حیاتی یک بخش از کار است، اما بخش بعدی این است که بدانید دقیقا به چه چیزی نگاه میکنید.

این تحقیق از این نظر اهمیت دو چندان دارد که علائم فریب دهنده وجود حیات در سیارات در حال چرخش به دور ستارگان کم جرم که در دهه های جاری بیشتر مورد علاقه دانشمندان بوده اند بسیار زیاد مشاهده می شوند. همکاران این تحقیق علاوه بر شوایترمن پروفسور روری برونز و دانشجویان دکتری گایدا آرنی و رودریگو لوگر از دانشگاه واشنگتن هستند. همکاران دیگر داماگال گلدمن از مرکز پروازهای هوایی گدارد ناسا و دریک دمینگ از دانشگاه مریلند میباشند. جزئیات بیشتر این پژوهش در Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.

مترجم: مجتبی سعیدی نژاد/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com