قدرت تشخیص زندگی و تمدن توسط جیمز وب

به گزارش gsxr و به نقل از لایو ساینس، این یافته، دانشمندان را امیدوار کرده است که فضاپیمای پیشرفته جیمز وب در حالی که به جهان‌های دوردست در کهکشان خیره می‌شود، بتواند تمدن‌های بیگانه را شناسایی کند.
 
از زمان پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب در اواخر سال ۲۰۲۱، این فضاپیما عمدتاً در اعماق بخش‌های کیهان در جستجوی سرنخ‌هایی در مورد چگونگی شکل‌گیری کیهان اولیه بوده است.

اما یکی از اهداف ثانویه این تلسکوپ، تجزیه و تحلیل اتمسفر سیارات فراخورشیدی نزدیک، یا سیارات فراتر از منظومه شمسی، برای جست‌وجوی گازهای تولید شده توسط حیات بیولوژیکی، معروف به زیست‌نشان (biosignature)، و مواد شیمیایی تولیدشده توسط تمدن‌های بیگانه پیشرفته موسوم به فن‌نشان‌ها (technosignatures) است.
 
با اینکه جیمز وب پیشرفته‌ترین تلسکوپی است که اکنون سرگرم انجام کار است، اما هنوز مشخص نیست که این تلسکوپ تا چه اندازه می‌تواند نشانه‌های حاکی از حیات هوشمند را تشخیص دهد.

برای پاسخ به این سوال، پژوهشگران تصمیم گرفتند آزمایش کنند که آیا این تلسکوپ فضایی می‌تواند حیات هوشمند را از تنها سیاره جهان که هم زیست‌پذیر است و هم در حال حاضر موجوداتی در آن به سر می‌برند، یعنی زمین، با موفقیت شناسایی کند یا نه.
 
در مطالعهٔ جدید که در ماه اوت سال گذشته منتشر شد، پژوهشگران طیفی از جوّ زمین را نمونه‌برداری کردند و عمداً کیفیت داده‌ها را کاهش دادند تا خود را جای ناظری بگذارند که ده‌ها سال نوری از ما فاصله دارد.

سپس این گروه پژوهشی از مدلی کامپیوتری استفاده کرد که قابلیت‌های حسگر تلسکوپ جیمز وب را تکرار می‌کرد تا ببیند آیا این فضاپیما می‌تواند زیست‌نشان‌های کلیدی و فن‌نشان‌ها را از مجموعهٔ داده‌ها همچون متان و اکسیژن که توسط زیست بیولوژیکی تولید شده‌اند، و همچنین دی اکسید نیتروژن و کلروفلوئوروکربن‌ها (CFC) که توسط انسان تولید می‌شوند، شناسایی کند یا نه.

نتایج با اینکه هنوز مورد بررسی قرار نگرفته‌اند، نشان می‌دهند که تلسکوپ جیمز وب احتمالاً می‌تواند تمام نشانگرهای کلیدی زیست غیرهوشمند و هوشمند را در جوّ سیارهٔ خودمان یعنی زمین شناسایی کند.
 
پژوهشگران خاطرنشان می‌کنند که کیفیت مجموعه داده‌های تغییریافته تقریباً معادل مشاهدات تلسکوپ جیمز وب از سیارات از TRAPPIST-1 است؛ یعنی یک منظومهٔ ستاره‌ای حاوی هفت سیارهٔ فراخورشیدی که به دور یک ستارهٔ کوتوله قرمز در فاصله‌ای نزدیک به ۴۰ سال نوری از زمین می‌چرخند.

این مسئله نشان می‌دهد که این تلسکوپ باید بتواند زندگی یا تمدن‌های بیگانه را در سیارات فراخورشیدی در فاصلهٔ ۴۰ سال نوری از زمین تشخیص دهد. اما این گروه پژوهشی بر این باور است که تلسکوپ فضایی جیمز وب احتمالاً می‌تواند نشانه‌هایی از حیات فرازمینی تا فاصله ۵۰ سال نوری از زمین را نیز تشخیص دهد.
 
تنها حدود ۲۰ سیارهٔ فراخورشیدی رسماً در شعاع ۵۰ سال نوری از زمین کشف شده‌اند. اما بر اساس تعداد ستاره‌های مشکوک در این منطقه از فضا، کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که در واقع ممکن است تا ۴۰۰۰ سیارهٔ فراخورشیدی برای تلسکوپ فضایی جیمز وب دسترس‌پذیر باشند.
 
با این حال، این مسئله تضمین نمی‌کند که جیمز وب قادر به تشخیص زندگی در سیارات دیگر نیز باشد.
 
پژوهشگران اظهار می‌دارند که تشخیص و تفسیر زیست‌نشان‌ها و فن‌نشان‌ها در جهان‌های دیگر بدون دانش زمینه‌ای در مورد محیط زیست‌پذیر، ممکن است دشوار باشد.

در این مطالعه، گروه پژوهشی قبلاً می‌دانست که کدام نشانگرها را باید جست‌وجو کنند، اما در سیاره‌های فراخورشیدی با شرایط مختلف و اشکال زندگی بالقوه یا فناوری‌های متناوب، این نشانه‌های حیات ممکن است چندان واضح نباشند.
 
گفتنی است تلسکوپ فضایی جیمز وب پیش‌تر اکتشافات جالبی در مورد سیارات فراخورشیدی نزدیک زمین انجام داده است. این تلسکوپ توانست روی سیارهٔ فراخورشیدی GJ 1214b به اندازهٔ نپتون که نزدیک به ۴۰ سال نوری از زمین فاصله دارد، آب مشاهده کند.

همچنین جیمز وب دریافت که TRAPPIST-1b یعنی دومین سیارهٔ فراخورشیدی نزدیک به ستاره در منظومهٔ TRAPPIST-1، احتمالاً هیچ جوّی ندارد که به دلیل گرمای شدید آن است. این فضاپیما همچنین یک طوفان غبار غول‌پیکر را در جوّ یک سیاره فراخورشیدی موسوم به ابَرمشتری با نام علمی VHS 1256 b در فاصلهٔ ۴۰ سال نوری از زمین مشاهده کرد.
 
اما در حوالی سیارهٔ خودمان نیز جیمز وب آبفشان‌های غول‌پیکری را شناسایی کرده است که از قمر زحل انسلادوس فوران می‌کنند. این آبفشان‌ها می‌توانند حاوی مواد شیمیایی مورد نیاز برای زندگی باشند.

از سوی دیگر و در خارج از کیهان، این فضاپیمای نوین توانسته است در یک منظومهٔ ستاره‌ای نوزاد در فاصله‌ای بیش از ۱۰۰۰ سال نوری از زمین، ترکیبات کربنی که بالقوه می‌توانند زندگی‌بخش باشند را مشاهده کند.