علامات حياة محتملة على كوكب خارج المجموعة الشمسية

اكتشافات جديدة في البحث عن الحياة خارج الأرض

في اكتشاف تاريخي محتمل، حصل العلماء الذين يستخدمون تلسكوب جيمس ويب الفضائي على ما يسمونه أقوى العلامات حتى الآن على حياة محتملة خارج نظامنا الشمسي، حيث اكتشفوا في الغلاف الجوي لكوكب فضائي بصمات كيميائية لغازات لا تنتج على الأرض إلا من خلال العمليات البيولوجية.

البصمات الكيميائية في الغلاف الجوي لكوكب K2-18 b

الغازان - ثنائي كبريتيد الميثيل أو DMS، وثاني كبريتيد الميثيل أو DMDS - اللذان شملتهما ملاحظات ويب للكوكب المسمى K2-18 b، يتولدان على الأرض بواسطة كائنات حية، وفي المقام الأول الحياة الميكروبية مثل العوالق النباتية البحرية - الطحالب.

علامات حيوية محتملة ومخاوف الباحثين

وقال الباحثون إن هذا يشير إلى أن الكوكب قد يعج بالحياة الميكروبية. إلا أنهم أكدوا على أنهم لا يعلنون عن اكتشاف كائنات حية فعلية بل عن علامة حيوية محتملة -مؤشر لعملية بيولوجية- وأنه يجب النظر إلى النتائج بحذر، مع الحاجة إلى المزيد من الملاحظات.

أهمية الكوكب K2-18 b في علم الفلك

ومع ذلك، فقد أعربوا عن حماسهم. وقال عالم الفيزياء الفلكية نيكو مادوسودان من معهد علم الفلك بجامعة كامبريدج، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة "رسائل الفيزياء الفلكية"، إن هذه هي أول تلميحات لعالم فضائي ربما يكون مأهولاً بالسكان.

"هذه لحظة تحول في البحث عن الحياة خارج النظام الشمسي، حيث أثبتنا أنه من الممكن الكشف عن البصمات الحيوية في الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للسكنى باستخدام المرافق الحالية. لقد دخلنا عصر علم الأحياء الفلكي الرصدي".

خصائص الكوكب وموقعه في الكون

وأشار مادوسودان إلى أن هناك جهوداً مختلفة جارية للبحث عن علامات الحياة في نظامنا الشمسي، بما في ذلك الادعاءات المختلفة للبيئات التي قد تكون مواتية للحياة في أماكن مثل المريخ و الزهرة ومختلف الأقمار الجليدية.

تبلغ ضخامة الكوكب K2-18 b 8.6 أضعاف ضخامة الأرض ويبلغ قطره حوالي 2.6 ضعف قطر كوكبنا.

عوالم المحيطات： مفهوم جديد في علم الكواكب

وهو يدور في "المنطقة الصالحة للسكن" - وهي المسافة التي يمكن أن يتواجد فيها الماء السائل، وهو عنصر أساسي للحياة، على سطح الكوكب - حول نجم قزم أحمر أصغر وأقل إضاءة من شمسنا، ويقع على بعد حوالي 124 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة الأسد. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في السنة، 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر). كما تم تحديد كوكب آخر يدور حول هذا النجم.

اكتُشف حوالي 5800 كوكب خارج مجموعتنا الشمسية، تسمى كواكب خارج المجموعة الشمسية، منذ تسعينيات القرن الماضي. وقد افترض العلماء وجود كواكب خارج المجموعة الشمسية تسمى عوالم المحيطات - مغطاة بمحيط مائي سائل صالح للسكن من قبل الكائنات الحية الدقيقة وذات غلاف جوي غني بالهيدروجين.

وقد حددت عمليات الرصد السابقة التي قام بها مسبار ويب، الذي أُطلق في عام 2021 وأصبح قيد التشغيل في عام 2022، وجود الميثان وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب K2-18 b، وهي المرة الأولى التي تُكتشف فيها جزيئات كربونية في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية في المنطقة الصالحة للسكنى في نجم ما.

"وقال مادوسودان: "السيناريو الوحيد الذي يفسر حالياً جميع البيانات التي تم الحصول عليها حتى الآن من (تلسكوب جيمس ويب الفضائي)، بما في ذلك الملاحظات السابقة والحالية، هو سيناريو يكون فيه الكوكب K2-18 b عالماً محيطياً يعج بالحياة. "ومع ذلك، علينا أن نكون منفتحين ونواصل استكشاف سيناريوهات أخرى."

قال مادوسودان إنه في حالة وجود عوالم المحيطات الرطبة، "نحن نتحدث عن حياة ميكروبية، ربما مثل ما نراه في محيطات الأرض." ومن المفترض أن تكون محيطاتها أكثر دفئًا من محيطات الأرض. ورداً على سؤال حول احتمال وجود كائنات متعددة الخلايا أو حتى حياة ذكية، قال مادوسودان: "لن نتمكن من الإجابة على هذا السؤال في هذه المرحلة. فالفرضية الأساسية هي وجود حياة ميكروبية بسيطة."

وقد تم التنبؤ بـ DMS و DMDS، وكلاهما من نفس العائلة الكيميائية، كعلامات حيوية مهمة للكواكب الخارجية. وجد ويب أن أحدهما أو الآخر، أو ربما كليهما، موجودان في الغلاف الجوي للكوكب عند مستوى ثقة بنسبة 99.7%، مما يعني أنه لا يزال هناك احتمال بنسبة 0.3% أن تكون الملاحظة مجرد صدفة إحصائية.

تم اكتشاف الغازين بتركيزات في الغلاف الجوي تزيد عن 10 أجزاء في المليون من حيث الحجم.

{{MEDIA}}

وقال "مادوسودان": "للإشارة، هذا أعلى بآلاف المرات من تركيزاتها في الغلاف الجوي للأرض، ولا يمكن تفسيرها بدون نشاط بيولوجي استنادًا إلى المعرفة الحالية".

نصح العلماء غير المشاركين في الدراسة بتوخي الحذر.

تحليل التركيب الكيميائي للغلاف الجوي

"قال كريستوفر غلين، العالم الرئيسي في قسم علوم الفضاء في معهد أبحاث الجنوب الغربي في تكساس: "إن البيانات الغنية من K2-18 b تجعل من عالمنا عالمًا محيرًا. "هذه البيانات الأخيرة هي مساهمة قيّمة في فهمنا. ومع ذلك، يجب أن نكون حذرين للغاية لاختبار البيانات بأكبر قدر ممكن من الدقة. وأنا أتطلع إلى رؤية عمل إضافي مستقل على تحليل البيانات يبدأ في أقرب وقت في الأسبوع المقبل."

K2-18 b هو جزء من فئة الكواكب "دون نبتون"، حيث يبلغ قطره أكبر من قطر الأرض ولكن أقل من قطر نبتون، أصغر الكواكب الغازية في نظامنا الشمسي.

وللتأكد من التركيب الكيميائي للغلاف الجوي للكوكب الخارجي، يقوم علماء الفلك بتحليل الضوء الصادر من نجمه المضيف أثناء مرور الكوكب أمامه من منظور الأرض، وهو ما يُسمى بطريقة العبور. أثناء عبور الكوكب، يمكن لويب رصد انخفاض في السطوع النجمي، ويمر جزء صغير من ضوء النجم عبر الغلاف الجوي للكوكب قبل أن يرصده التلسكوب. يتيح ذلك للعلماء تحديد الغازات المكونة للغلاف الجوي للكوكب.

قدمت ملاحظات Webb السابقة لهذا الكوكب تلميحاً مبدئياً عن وجود غازات DMS. استخدمت الملاحظات الجديدة أداة مختلفة ونطاق طول موجي مختلف للضوء.

وقال مادوسودان إن "الكأس المقدسة" في علم الكواكب الخارجية هو العثور على دليل على وجود حياة على كوكب شبيه بالأرض خارج مجموعتنا الشمسية. قال مادوسودان إن جنسنا البشري ظل يتساءل لآلاف السنين "هل نحن وحدنا" في الكون، والآن قد نكون على بعد سنوات قليلة من اكتشاف حياة فضائية محتملة على عالم محيطي.

لكن مادوسودان لا يزال يحث على توخي الحذر.

وقال مادوسودان: "نحتاج أولاً إلى تكرار الملاحظات مرتين إلى ثلاث مرات للتأكد من أن الإشارة التي نراها قوية ولزيادة أهمية الكشف" إلى المستوى الذي تكون فيه احتمالات الصدفة الإحصائية أقل من واحد في المليون تقريباً.

"ثانيًا، نحن بحاجة إلى المزيد من الدراسات النظرية والتجريبية للتأكد مما إذا كانت هناك آلية لا حيوية أخرى (آلية لا تنطوي على عمليات بيولوجية) لصنع DMS أو DMDS في الغلاف الجوي للكوكب مثل الغلاف الجوي لكوكب K2-18 b. وعلى الرغم من أن الدراسات السابقة قد اقترحتهما (كعلامات حيوية قوية) حتى بالنسبة لكوكب K2-18 b، إلا أننا بحاجة إلى أن نبقى منفتحين ونتابع الاحتمالات الأخرى"، كما قال مادوسودان.

لذا، فإن النتائج تمثل "احتمالاً كبيراً" حول ما إذا كانت الملاحظات ناتجة عن حياة، و"ليس من مصلحة أحد أن يدعي قبل الأوان أننا اكتشفنا حياة،" كما قال مادوسودان.