اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي علامات كيميائية محتملة للحياة في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية، لكن الباحثين يحذرون من أنه من السابق لأوانه الحكم على ذلك.
تمكن علماء الفلك من تحديد الدليل الأكثر إيجابية حتى الآن على وجود دليل بيولوجي خارج النظام الشمسي، ولكنهم ما زالوا يمارسون الحذر. باستخدام بيانات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، حددت الأبحاث التي تقودها جامعة كامبريدج بصمات كيميائية لكبريتيد ثنائي الميثيل (DMS) و/أو ثنائي كبريتيد ثنائي الميثيل (DMDS) في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي K2-18b، والذي يقع في المنطقة الصالحة للحياة حول نجمه.
على الأرض، يتم إنشاء DMS وDMDS فقط من خلال النشاط البيولوجي، وخاصة الميكروبي، مثل العوالق البحرية. ورغم أن عملية كيميائية غير معروفة على كوكب K2-18b قد تكون مسؤولة عن ظهورها، فإن نتائج الدراسة تشكل الدليل الأقوى على أن الحياة قد توجد على كوكب خارج النظام الشمسي.
وصلت الملاحظات إلى مستوى دلالة إحصائية ثلاثة سيجما، وهذا يعني أن هناك احتمالا بنسبة 0.3٪ أن تكون قد حدثت بالصدفة. وللوصول إلى حالة الاكتشاف العلمي المقبول، من الضروري عبور عتبة الخمسة سيجما، وهي عتبة مهمة بنسبة أقل من 0.00006% لحدوثها بالصدفة. ويقدر الباحثون أن ما بين 16 إلى 24 ساعة إضافية من المراقبة باستخدام تلسكوب جيمس ويب قد تساعدهم في الوصول إلى الأهمية اللازمة. وقد نشرت النتائج فيرسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
كشفت الملاحظات السابقة لنجم K2-18b، وهو نجم أكبر من الأرض بـ 8.6 مرة وأكبر منها بـ 2.6 مرة، ويقع على بعد 124 سنة ضوئية في كوكبة الأسد، لأول مرة عن جزيئات الكربون والميثان وثاني أكسيد الكربون في غلافه الجوي. وكانت هذه النتائج متوافقة مع الافتراض القائل بأن كوكب K2-18b هو "عالم هيسياني": كوكب مغطى بمحيط ويوجد تحت غلاف جوي غني بالهيدروجين.
ومع ذلك، فإن الإشارة الأضعف من الدراسة الأولى أثارت احتمالاً آخر. "لم نكن نعرف ما إذا كانت الإشارة التي اكتشفناها في ذلك الوقت قادمة من DMS، ولكن الدليل المثير للاهتمام قادنا إلى النظر إلى K2-18b مرة أخرى باستخدام JWST وأداة مختلفة"، كما أوضح البروفيسور نيكو مادوسودان من معهد علم الفلك في كامبريدج، قائد فريق البحث.
لتشخيص تركيب الغلاف الجوي للنجوم البعيدة، يستخدم علماء الفلك تقنية العبور: عندما يمر كوكب أمام نجمه الأم، يخترق جزء من الضوء الغلاف الجوي للكوكب ويصل إلينا مع توقيعات امتصاص طيفية. ومن خلال تحليل هذه الأختام، من الممكن تحديد الغازات الموجودة في الغلاف الجوي.
تم إجراء التشخيص الأولي لمرض DMS باستخدام أجهزة NIRISS (جهاز التصوير القريب للأشعة تحت الحمراء ومقياس الطيف بدون شقوق) وNIRSpec (مقياس الطيف القريب للأشعة تحت الحمراء) التابعة لـ JWST، والتي تتراوح من 0.8 إلى 5 ميكرون. تم إجراء الملاحظة المستقلة الجديدة باستخدام جهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) التابع لتلسكوب جيمس ويب الفضائي، في نطاق 6 إلى 12 ميكرون. وأكد مادوسودان أن "هذا خط مستقل من الأدلة، ولا يتداخل مع نطاقات المراقبة السابقة، وكانت الإشارة قوية وواضحة".
وأضاف الدكتور مونس هولمبيرج من معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور: "كانت تلك هي اللحظة التي أدركنا فيها أن النتائج كانت مستقرة واجتازت بنجاح جميع اختباراتنا المستقلة".
ينتمي DMS وDMDS إلى نفس عائلة الجزيئات، وكلاهما يعتبران من المؤشرات الحيوية المحتملة. يظهر الغازان خصائص طيفية متداخلة في النطاق القابل للرصد، ولكن الملاحظات المستقبلية قد تميز بينهما. وتقدر تركيزاتها بعشرات الأجزاء في المليون، ومستوياتها في K2-18b أعلى بمئات إلى آلاف المرات من تلك الموجودة على الأرض (أي أقل من جزء واحد في المليار هنا).
قال مادوسودان: "توقعت الدراسات النظرية السابقة احتمال وجود مستويات عالية من غازات الكبريت، مثل DMS وDMDS، على عوالم الهايسين، وها نحن نلمس ذلك في الواقع، بما يتوافق مع هذا التنبؤ. وبناءً على كل ما نعرفه، فإن عالم الهايسين ذي المحيط النابض بالحياة هو السيناريو الأنسب للبيانات".
ورغم كل هذا الإثارة، يؤكد الباحثون على ضرورة توخي الحذر وجمع بيانات إضافية قبل الإعلان عن اكتشاف الحياة. من الممكن أن تفسر العمليات الكيميائية غير البيولوجية على K2-18b وجود DMS و DMDS على المستوى المرصود. ولتحقيق هذه الغاية، من المقرر إجراء دراسات نظرية وتجارب معملية لاختبار ما إذا كان من الممكن إنتاج هذه الجزيئات في ظل ظروف كوكبية خالية من الحياة.
وقال الدكتور سوبهاجيت ساركار من جامعة كارديف: "إن فرضية وجود هذه العلامات الحيوية تثير أسئلة عميقة حول العمليات التي قد تنتجها". وأضاف الدكتور سابافاس كونستانتينوبولوس من معهد علم الفلك في كامبريدج: "إن عملنا هو نقطة البداية للتحقيقات اللازمة لتأكيد وفهم هذه النتائج المثيرة".
واختتم مادوسودان قائلاً: "من المهم أن نظل متشككين في نتائجنا، لأنه من خلال الاختبارات المتكررة فقط يمكننا تحقيق الثقة الحقيقية في النتائج".
ورغم أنه لم يزعم التوصل إلى اكتشاف نهائي، إلا أن مادوسودان يشير إلى أنه بفضل الأدوات القوية مثل تلسكوب جيمس ويب والتلسكوبات المستقبلية المخطط لها، فإن البشرية تتخذ خطوة حاسمة أخرى نحو الإجابة على السؤال المركزي: هل نحن وحدنا في الكون؟ وأضاف "بعد عقود من الآن، قد ننظر إلى الوراء ونعتقد أن هذه اللحظة كانت نقطة التحول عندما أصبح الكون الحي في متناول الفهم".
تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة الفضاء الكندية (CSA). تم دعم البحث من خلال منحة Frontier Research من المملكة المتحدة للأبحاث والابتكار (UKRI).
تعرف على المزيد حول عوالم Hycean
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 4
تبلغ المسافة التي تقطعها أسرع مركبة فضائية تم بناؤها على الإطلاق 124 سنة ضوئية من الأرض، أي ما يعادل 1,698,800 سنة طيران.
لن نتمكن أبدًا من الطيران بأي شيء بسرعات تقترب من سرعة الضوء.
إن الغالبية العظمى من الكون لن نتمكن من الوصول إليها فعليًا إلى الأبد.
أفضل دليل على وجود حياة خارج كوكب الأرض هو ظهورها.
لو لم يكن هناك تلاعب جيني في الكائنات البشرية التي عاشت هنا منذ 400,000 ألف سنة، بالإضافة إلى تلاعبات إضافية، لما وصلنا إلى ما نحن عليه اليوم من خلال التطور الطبيعي.
وإذا لم يقنعك هذا، فاكتب حجم دوائر المحاصيل وحاول أن تتوصل إلى استنتاج مفاده أن البشر فعلوا ذلك في منتصف الليل باستخدام الحبال والألواح الخشبية.
كل يوم وخرائط مكانية جديدة، والأدلة العلمية؟ للمؤمنين فقط. وهذا حتى تتمكن ناسا من مواصلة تبديد ميزانية قدرها 66 مليون شيكل يوميا. وما الفائدة للبشرية؟ لا شئ.
من الصحيح أنه بين الحين والآخر يتم نشر رسم تخطيطي يخبرنا أن وكالة ناسا لا تسافر في الفضاء فحسب، بل تقدم لنا أيضًا بعض الحلول التكنولوجية الجديدة. ولكن من الواضح أن هذه حاجة تسويقية، وإلا فلماذا ننفق مليارات ومليارات على السفر إلى الفضاء الذي لم يجلب لنا أي شيء منذ عقود.
ومن الواضح تمامًا لماذا "يحذر الباحثون". النجم يقع على مسافة "لن نصل إليها أبدًا" (لم يتم تحديد المسافة من الأرض) وإذا وصلنا بعد حوالي ألفي عام، سيقول الباحثون في المستقبل.. "واو، لقد كان باحثو الألفية الثالثة حذرين للغاية..."