کلید کشف موجودات فرازمینی - وبلاگ رویال درام

به گزارش وبلاگ رویال درام، تلسکوپ فضایی جیمز وب قدرتمندترین تلسکوپ فضایی است که تا به حال ساخته شده است. در این گزارش قصد داریم نشان دهیم این تلسکوپ پیشرفته از چه ترفندی برای شناسایی موجودات بیگانه استفاده خواهد کرد.

به گزارش وبلاگ رویال درام، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST = James Webb Space Telescope) در دسامبر 2021 به فضا پرتاب شد. این تلسکوپ، اکنون به آرامی ابزار های خود را راه اندازی می کند و محافظ خورشیدی خود را باز می کند. جیمز وب در حال حاضر مشغول تنظیم کردن آینه های خود در جهت آماده شدن برای عملیات های متنوع پیش رو است.

قرار است در عرض چند ماه، قدرتمندترین تلسکوپ فضایی ساخته شده به دست بشر، ستاره ها را رصد کند. ستاره شناسان امیدوارند آنچه که تلسکوپ فضایی جیمز وب می بیند، نحوه درک ما از جهان را تغییر دهد، درست همانطور که تلسکوپ فضایی هابل چندین دهه قبل انجام داد.

یکی از قابلیت های وسوسه انگیز که در تلسکوپ فضایی جیمز وب ارائه شده، ولی در هابل عرضه نشده بود، فرصت تصویربرداری مستقیم از سیاره هایی است که به دور ستاره های دوردست می چرخند. هر چند زیاد نمی توان امیدوار بود، ولی این تصاویر شاید بتوانند نشانه هایی از حیات در فاصله های بسیار دور از ما را تشخیص دهند.

امکان تشخیص علائمی از حیات در زمان حال یا حتی گذشته، آن هم از راه دور موضوعی داغ در سال های اخیر بوده است. در منظومه شمسی خودمان، کشف اخیر فسفین در اتمسفر سیاره زهره، این گمانه را برانگیخت که این ماده شیمیایی ممکن است از طریق یک شکل حیات ابتدائی میکروبی ایجاد شده باشد.

به طور مشابه، کارشناسان سنجش از راه دور پیشنهاد کرده اند که حیات گیاهی (یعنی نوعی از زندگی که در آن موجودات از فتوسنتز برای کسب انرژی استفاده می کنند) را می توان در طول موج های فروسرخ شناسایی کرد. این کشف هیجان انگیز از آنجا ناشی می شود که هرچند کلروفیل نور مرئی را جذب می کند، اما در نور فروسرخ به روشنی خود را نشان می دهد. به این ترتیب سیاراتی که پوشیده از شاخ و برگ باشند، با یک لبه قرمز متمایز می شوند.

حتی یک عکس تک پیکسلی از یک سیاره دور ممکن است حاوی اطلاعات کافی برای سنجش حیات باشد. طول موج نور هایی که از سیاره به عدسی تلسکوپ می رسد، حاوی اطلاعاتی است که می تواند برای ما آشکار کند آیا حیات بیولوژیکی در آن سیاره وجود دارد یا خیر.

در حال حاضر سوالات زیادی در مورد چگونگی تفسیر و مقدار کارایی اطلاعات حاصل از طول موج نور ارسال شده از سیارات، پیش روی ماست. آیا این اطلاعات برای شناسایی زندگی هوشمند هم به کار می آید یا تنها زندگی گیاهی را شناسایی می کند؟ آیا تلسکوپ فضایی جیمز وب می تواند وجود تمدن هایی مشابه تمدن ما را تشخیص دهد؟ با چه ترفندی باید در پی این گونه تمدن ها بگردیم؟ بهترین پاسخ به این پرسش ها از شناخت چگونگی درک حضور بشر بر روی زمین از فضای خارج از جو به دست می آید. به عبارت ساده تر باید ببینیم که حضور ما در زمین چه تغییراتی به وجود آورده و این تغییرات چگونه قابل رصد و تشخیص است تا ازین طریق بتوانیم به راه هایی برای شناخت تمدن های فرازمینی برسیم.

ما گرمای زیادی تولید می کنیم. این اتلاف گرما هم در مصارف صنعتی و هم در مصارف خانگی دیده می شود. ما همچنین نور مصنوعی را در تاریکی شب منتشر می کنیم که از فواصل دور نیز قابل رویت است. اما شاید مهم تر از همه، تولیدات شیمیایی ما باشد. ما انسان ها، شمار زیادی از مواد شیمیایی را تولید می کنیم. برخی از آن ها جو زمین را با ترکیباتی پر می کنند که در صورت نبود ما اصلا وجود نداشتند.

این اجزای مصنوعی موجود در جو ممکن است کلید کشف گونه های بیگانه دوردست باشد. بیگانگانی که شاید، درست مانند خود ما، دارند کهکشان ها را با تلسکوپ های قدرتمند خود رصد می کنند.

مقاله ای که به صورت پیش چاپ در arXiv موجود است، امکان استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای جستجوی آلاینده های صنعتی در جو سیارات فراخورشیدی را بررسی کرده است. این مقاله به طور خاص بر روی کلروفلوئوروکربن ها (CFC) متمرکز شده است. چنان که می دانید این مواد در زمین به صورت صنعتی به عنوان خنک کننده و پاک کننده تولید می شوند.

کلروفلوئوروکربن ها در دهه 1980 میلادی به طرز فاجعه باری سوراخی بزرگ در لایه ازن ایجاد کردند. با ممنوعیت بین المللی استفاده از این ترکیبات در سال 1987 میلادی (1366 خورشیدی)، مقدار کلروفلوئوروکربن ها به سطح پایین تر و کم ضررتری کاهش یافت.

این عوامل گلخانه ایِ قوی، مدت زمان بسیار طولانی در اتمسفر باقی می مانند. به این ترتیب اگر این ترکیبات در جای دیگری از کهکشان یافت شوند، تقریباً می توان مطمئن شد که چنین جوی نتیجه وجود تمدنی است که به گونه ای فراگیر صنعتی شده است.

به عبارت دیگر می توان گفت، برخی از بدترین محصولات جانبی ما انسان ها، یعنی آلاینده ها، احتمالا همان فاکتور هایی است که ما را قابل تشخیص می کند. این بدان معنی است که ما ممکن است بتوانیم گونه های دیگری را پیدا کنیم که درست مانند خود ما، دست به نابودی سیاره خودشان زده اند. یعنی موجوداتی که قادرند آن قدر بی ملاحظه باشند که مانند ما انسان ها با جو سیاره شان با بی اعتنایی محض برخورد کنند.

البته نباید از نظر دور داشت که تلسکوپ فضایی جیمز وب هم محدودیت هایی در مورد قابلیت های جست و جوی کلروفلوئوروکربن ها در سیارات دارد. اگر ستاره یک سیاره بیش از حد پرنور باشد، امکان دریافت سیگنال های جوی کلروفلوئوروکربن ها وجود ندارد؛ بنابراین این تلسکوپ در زمان نگاه کردن به ستاره های کلاس M که کوتوله های قرمز کم نور و با عمر طولانی هستند، بیشترین موفقیت را خواهد داشت.

بیایید یک مثال بزنیم. ستاره تراپیست-1 (TRAPPIST-1) یک کوتوله قرمز در فاصله 40 سال نوری از زمین است. این ستاره دارای چندین سیاره به مقدار زمین است که در فاصله قابل سکونت به دور آن می چرخند. به این ترتیب امکان وجود حیات در این سیارات فراهم است. تلسکوپ فضایی جیمز وب می تواند کلروفلوئوروکربن های موجود در سیارات TRAPPIST-1 تشخیص دهد، چرا که این ستاره کم نور نشانه های کلروفلوئوروکربن را از بین نمی برد. در نقطه مقابل ستاره هایی از نوع G (مانند خورشید) اجازه نمی دهند که این نشانه ها دیده شود.

به بیان دیگر، در صورتی که تمدنی مانند زمین در یکی از سیارات تراپیست-1 وجود داشته باشد و آن ها تلسکوپی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب بسازند، باز هم قادر به دیدن کلروفلوئوروکربن ها در جو زمین نخواهند بود، زیرا خورشید ما بسیار درخشان است.

چنان که گفتیم، مشاهده نشانه هایی از وجود کلروفلوئوروکربن ها، تنها در مورد سیاراتی امکان پذیر است که به دور ستارگان کلاس M می گردند. اما متأسفانه باید اضافه کنیم که ستارگان کلاس M معمولاً برای زندگی مساعد نیستند، زیرا وقتی جوان هستند، ناپایدارند و شعله های خورشیدی قدرتمندی ارسال می کنند که ممکن است هر حیات نوپایی را در سیارات مجاور نابود کند. با این حال باید گفت که آن ها با افزایش سن به آرامش می رسند و بنابراین امکان وجود موجودات هوشمند فرازمینی در این نوع سیارات دور از فکر نیست. توضیحاتی که درباره محدودیت های جیمز وب داده شده در واقع برای آن بود که بدانیم نباید توقعات بیش از حد داشته باشیم و خواسته هایمان باید فعلا در حد فناوری موجود باشد.

امیدواریم بتوانیم سرنخ هایی از حیات فرازمینی را بیابیم، ولی باید در نظر داشته باشیم، حتی اگر به این خواسته خود نرسیم، همین که توانسته ایم نگاهی دقیق تر به جهان بی پایانی پیرامون خود بیاندازیم، دستاورد شگرفی به شمار می آید.

نتیجه گیری نهایی این گزارش همان است که مقاله arXiv نیز ذکر کرده است. با پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب، بشریت ممکن است به نقطه عطف مهمی در SETI (جستجوی هوش فرازمینی) بسیار نزدیک شود. تا پیش از این ما تنها قادر بودیم پیام هایی را دریافت کنیم که با سیگنال های قدرتمند و به صورت عمدی و هدفمند فرستاده شده باشند. پیام هایی از نوع پیام Arecibo که ما فرستاده ایم. اما امروز ما قادریم نشانه های غیرمستقیم تمدن های بیگانه ای مانند تمدن انسان ها بر روی زمین را نیز شناسایی کنیم.

در پایان تنها این نکته را نیز اضافه کنیم که پیام آرسیبو (Arecibo)، پیامی بود که در تاریخ 16 نوامبر 1974 (25 آبان 1353) از پورتوریکو از طریق امواج رادیویی، به فضا مخابره شد. این پیام به سمت خوشه ستاره ای Messier 13 که 25000 سال نوری دورتر از زمین است، ارسال شد. این پیام از 1679 رقم دودویی تشکیل شده بود که حدودا 210 بایت حجم داشت. این پیام به عنوان تلاشی برای ارتباط با موجودات بیگانه ارسال شد. البته باید گفت که در حقیقت، هدف اصلی از ارسال این پیام، نشان دادن قابلیت های تجهیزات تازه به مردم زمین بود نه موجودات فرازمینی.

منبع: sciencealert