في اكتشاف نصب تذكاري محتمل ، حصل العلماء الذين يستخدمون تلسكوب جيمس ويب للفضاء على ما يسمونه بأقوى علامات الحياة الممكنة خارج نظامنا الشمسي ، واكتشاف في جو كوكب خارج كوكب الأرض ، يتم إنتاج بصمات الغازات الكيميائية على الأرض فقط بواسطة العمليات البيولوجية.
يتم إنشاء الغازتين – كبريتيد ثنائيات ، أو DMS ، ثاني كبريتيد ثنائي ميثيل ، أو DMDs – المشاركة في ملاحظات الويب على هذا الكوكب المسمى K2-18 B على الأرض من قبل الكائنات الحية ، وخاصة الحياة الميكروبية مثل العوالق النباتية البحرية – الطحالب.
هذا يشير إلى أن الكوكب يمكنه تجميع الحياة الميكروبية. ومع ذلك ، أشاروا إلى أنهم لا يعلنون عن اكتشاف الكائنات الحية الحقيقية ، بل هو مؤشر حيوي محتمل – مؤشر لعملية بيولوجية – وأن النتائج يجب أن تكون بحذر ، مع المزيد من الملاحظات اللازمة.
ومع ذلك ، أعربوا عن الإثارة. هذه هي العلامات الأولى لعالم محدود تم نشره في خطابات المجلة الفيزيائية الفلكية.
وقال مادوسودهان: “هذه لحظة تحويلية في البحث عن الحياة خارج النظام الشمسي ، حيث أظهرنا أنه من الممكن اكتشاف الإهانات الحيوية في الكواكب التي يمكن أن تكون قابلة للسكن مع المنشآت الحالية. لقد دخلنا عصر علم الفلك المرصلي”.
تشرح عالم الفلك ميشيل كونيموتو كيف تستخدم بيانات من القمر الصناعي للمسح في الخارج في ترانزيت ناسا للكشف عن الكواكب المحتملة في المدار البعيدة في سنوات عديدة. اكتشفت خريجة جامعة كولومبيا البالغة من العمر 30 عامًا أكثر من 3000 مرشح كوكبي وينبغي أن تنضم إلى كلية فلك الأم في عام 2024.
أشار Madhusudhan إلى أن هناك جهودًا مختلفة في البحث عن علامات الحياة في نظامنا الشمسي ، بما في ذلك التأكيدات المختلفة للبيئات التي يمكن أن تكون مواتية للحياة في أماكن مثل المريخ والزهرة وأقمار مثلج مختلفة.
K2-18 B أكبر 8.6 مرة من الأرض ويبلغ قطره حوالي 2.6 مرة من كوكبنا.
يمكن أن يوجد مدار في “منطقة المعيشة” – مسافة حيث يمكن أن يوجد الماء السائل ، وهو مفتاح لمكون الحياة ، على سطح كوكبي – حول نجم قزم أحمر أصغر وأقل مضيئة من شمسنا ، وتقع على بعد حوالي 124 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة ليو. سنة خفيفة هي المسافة التي يتحركها الضوء في عام واحد ، 9.5 ميل من الكيلومترات. تم تحديد كوكب آخر أيضًا في المدار حول هذا النجم.
دليل الكواكب الخارجية K2-18 ب
تم اكتشاف حوالي 5800 كواكب خارج نظامنا الشمسي ، المسمى Exoplanets ، منذ التسعينيات. افترض العلماء وجود كوكب خارج الكواكب يسمى Hyceans مع محيط سائل صالح للسكن من قبل الكائنات الحية الدقيقة وأجواء غنية بالهيدروجين.
حددت الملاحظات السابقة لـ WebB ، التي تم إطلاقها في عام 2021 وأصبحت تعمل في عام 2022 ، وقد حددت ثاني أكسيد الميثان والكربون في جو K2-18 B ، وهي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف جزيئات الكربون في جو الكواكب الخارجية في منطقة النجمة الصالحة للأساس.
وقال مادوسودهان: “السيناريو الوحيد الذي يشرح حاليًا جميع البيانات التي تم الحصول عليها حتى الآن من JWST (تلسكوب جيمس ويب للفضاء) ، بما في ذلك الملاحظات السابقة والحالية ، هو واحد أن K2-18 B هو عالم من Cycenes يعج بالحياة”. “ومع ذلك ، يجب أن نكون منفتحين ونواصل استكشاف سيناريوهات أخرى.”
قال Madhusudhan أنه مع عوالم Hyceens ، إذا كانت موجودة ، “نحن نتحدث عن الحياة الميكروبية ، ربما كما نراه في محيطات الأرض”. من المفترض أن تكون محيطاتهم أكثر دفئًا من تلك الموجودة في الأرض. وردا على سؤال حول أي منظمات متعددة الخلايا أو حتى حياة ذكية ، قال مادهوسودهان: “لن نكون قادرين على الإجابة على هذا السؤال في هذه المرحلة. الفرضية الأساسية هي حياة ميكروبية بسيطة.”
تم التنبؤ بـ DMS و DMDs ، وهما من نفس عائلة المواد الكيميائية ، على أنها بيولوجية مهمة في الخارج. أشار Webb إلى أن واحدًا أو آخر ، أو ربما كلاهما ، كان موجودًا في جو الكوكب على مستوى ثقة قدره 99.7 ٪ ، مما يعني أنه لا يزال هناك 0.3 ٪ مثل هذه الملاحظة هي ضربة إحصائية من الحظ.
تم اكتشاف الغازات بتركيزات في الغلاف الجوي لأكثر من 10 أجزاء في المليون في الحجم.
وقال مادوسودهان: “للرجوع إليها ، فإن هذا أعلى بآلاف المرات من تركيزاتها في الغلاف الجوي للأرض ، ولا يمكن شرحها دون نشاط بيولوجي على أساس المعرفة الحالية”.
نصح العلماء الذين لم يشاركوا في الدراسة الحذر.
وقال كريستوفر جلين ، العالم الرئيسي في قسم العلوم المكانية التابعة لمعهد الجنوب الغربي في تكساس: “البيانات الغنية لـ K2-18 B تجعلها عالمًا جذابًا”. “هذه البيانات الأخيرة هي مساهمة ثمينة في فهمنا. ومع ذلك ، يجب أن نكون حريصين للغاية على اختبار البيانات بأكبر قدر ممكن. لا يمكنني الانتظار لرؤية عمل مستقل إضافي على تحليل البيانات من الأسبوع المقبل.”
كيف قام علماء الفلك بقياس الكيمياء على هذا الكوكب
K2-18 B هو جزء من فئة الكواكب “الفرعية” ، مع قطرها متفوقة على الأرض ولكن أقل من نبتون ، أصغر كوكب غازي في نظامنا الشمسي.
للتحقق من التركيب الكيميائي لجو الكواكب الخارجية ، يقوم علماء الفلك بتحليل ضوء النجم المضيف عندما يمر الكوكب قبله من وجهة نظر الأرض ، تسمى طريقة العبور. بصفته كوكب العبور ، يمكن لـ Webb اكتشاف انخفاض في الضوء النجمي ، ويمر جزء صغير من ضوء النجوم عبر الجو الكوكبي قبل اكتشافه بواسطة التلسكوب. هذا يسمح للعلماء بتحديد الغازات المكونة في جو الكوكب.
تم عرض مجموعة من مجرات الفضاء العميقة لأول مرة. تُظهر الصورة المجرات في المقدمة والمنخفضة في المسافة التي تمنح علماء الفلك القدرة على النظر إلى الوراء في وقت كان فيه الكون في بداياته.
قدمت ملاحظات Webb السابقة لهذا الكوكب لمسة مؤقتة من DMS. استخدمت ملاحظاته الجديدة أداة مختلفة ومجموعة من الضوء في أطوال موجية مختلفة.
وقال مادوسودهان إن “القديس كأس” لعلم الكواكب الخارجية هو إيجاد دليل على الحياة على كوكب على شكل الأرض خارج نظامنا الشمسي. قال مادوسودهان إنه لآلاف السنين ، تساءل جنسنا عما إذا كانت “وحدها” في الكون – ويمكن الآن أن تكون في غضون سنوات قليلة تكتشف حياة محتملة خارج الأرض في عالم Cycean.
لكن Madhusudhan حث دائمًا على توخي الحذر.
“أولاً ، يجب أن نكرر الملاحظات مرتين إلى ثلاث مرات للتأكد من أن الإشارة التي نراها قوية وزيادة معنى الكشف” على المستوى الذي تكون فيه فرص الحظ الإحصائي أقل من حوالي واحد من كل مليون ، وقال مادهوسودهان.
“ثانياً ، نحتاج إلى مزيد من الدراسات النظرية والتجريبية لضمان ما إذا كانت هناك آلية حيوية أخرى (واحدة لا تنطوي على عمليات بيولوجية) لجعل DMS أو DMDs في جو كوكبي مثل K2-18 B. الاحتمالات “، حتى بالنسبة إلى K2-18 B.
وهكذا ، تمثل الاستنتاجات “رائعة إذا” حول مسألة ما إذا كانت الملاحظات ناتجة عن الحياة ، وهو في “لا أحد يتظاهر قبل الأوان بأننا اكتشفنا الحياة” ، قال مادوسودهان.
