کلید کشف موجودات فرازمینی

فرارو- 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 فرارو، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST = James Webb Space Telescope) در دسامبر ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شد. این تلسکوپ، اکنون به آرامی ابزار‌های خود را راه‌اندازی می‌نماید و محافظ خورشیدی خود را باز می‌کند. جیمز وب در حال حاضر مشغول تنظیم کردن آینه‌های خود در جهت آماده شدن برای عملیات‌های متنوع پیش رو است.

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

یکی از قابلیت‌های وسوسه‌انگیز که در تلسکوپ فضایی جیمز وب ارائه شده، ولی در هابل عرضه نشده بود، فرصت تصویربرداری مستقیم از سیاره‌هایی است که به دور ستاره‌های دوردست می‌چرخند. هر چند زیاد نمی‌توان امیدوار بود، ولی این تصاویر شاید بتوانند نشانه‌هایی از حیات در فاصله‌های 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 سال‌های اخیر بوده است. در منظومه شمسی خودمان، کشف اخیر فسفین در اتمسفر سیاره زهره، این گمانه را برانگیخت که این ماده شیمیایی ممکن است توسط یک شکل حیات ابتدائی میکروبی ایجاد شده باشد.

به طور مشابه، کارشناسان سنجش از راه دور پیشنهاد کرده‌اند که حیات گیاهی (یعنی نوعی از زندگی که در آن موجودات از فتوسنتز برای کسب انرژی استفاده می‌کنند) را می‌توان در طول موج‌های فروسرخ شناسایی کرد. این کشف هیجان‌انگیز از آنجا ناشی می‌شود که هرچند کلروفیل نور مرئی را جذب می‌کند، اما در نور فروسرخ به روشنی خود را نشان می‌دهد. به این ترتیب سیاراتی که پوشیده از شاخ و برگ باشند، با یک «لبه قرمز» متمایز می‌شوند.

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

در حال حاضر سوالات زیادی در مورد چگونگی تفسیر و میزان کارایی اطلاعات حاصل از طول موج نور ارسال شده از سیارات، پیش روی ماست. آیا این اطلاعات برای شناسایی زندگی هوشمند هم به کار می‌آید یا تنها زندگی گیاهی را شناسایی می‌کند؟ آیا تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌تواند وجود تمدن‌هایی مشابه تمدن ما را تشخیص دهد؟ با چه ترفندی باید به دنبال این‌گونه تمدن‌ها بگردیم؟ بهترین پاسخ به این پرسش‌ها از شناخت چگونگی درک حضور بشر بر روی زمین از فضای خارج از جو به دست می‌آید. به عبارت ساده‌تر 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 راه‌هایی برای شناخت تمدن‌های فرازمینی برسیم.

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

این اجزای مصنوعی موجود در جو ممکن است کلید کشف گونه‌های بیگانه دوردست باشد. بیگانگانی که شاید، درست مانند خود ما، دارند کهکشان‌ها را با تلسکوپ‌های قدرتمند خود رصد می‌کنند.

مقاله‌ای که به‌صورت پیش‌چاپ در arXiv موجود است، امکان استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای جستجوی آلاینده‌های صنعتی در جو سیارات فراخورشیدی را بررسی کرده است. این مقاله به طور خاص بر روی کلروفلوئوروکربن‌ها (CFC) متمرکز شده است. چنان که می‌دانید این مواد در زمین به صورت صنعتی به عنوان خنک کننده و پاک کننده تولید می‌شوند.

کلروفلوئوروکربن‌ها در دهه ۱۹۸۰ میلادی به طرز فاجعه باری سوراخی عظیم در لایه ازن ایجاد کردند. با ممنوعیت بین المللی استفاده از این ترکیبات در سال ۱۹۸۷ میلادی (۱۳۶۶ خورشیدی)، میزان کلروفلوئوروکربن‌ها به سطح پایین‌تر و کم‌ضررتری کاهش یافت.

این عوامل گلخانه‌ایِ قوی، مدت زمان بسیار طولانی در اتمسفر باقی می‌مانند. به این ترتیب اگر این ترکیبات در جای دیگری از کهکشان یافت شوند، تقریباً می‌توان مطمئن شد که چنین جوی نتیجه وجود تمدنی است که به گونه‌ای فراگیر صنعتی شده است.

به عبارت دیگر می‌توان گفت، برخی از بدترین محصولات جانبی ما انسان‌ها، یعنی آلاینده‌ها، احتمالا همان فاکتور‌هایی است که ما را قابل تشخیص می‌کند. این بدان معنی است که ما ممکن است بتوانیم گونه‌های دیگری را پیدا کنیم که درست مانند خود ما، دست به نابودی سیاره خودشان زده‌اند. یعنی موجوداتی که قادرند آن قدر بی ملاحظه باشند که مانند ما انسان‌ها با جو سیاره‌شان با بی اعتنایی محض برخورد کنند.

البته نباید از نظر دور داشت که تلسکوپ فضایی جیمز وب هم محدودیت‌هایی در مورد قابلیت‌های جست و جوی کلروفلوئوروکربن‌ها در سیارات دارد. اگر ستاره یک سیاره بیش از حد پرنور باشد، امکان دریافت سیگنال‌های جوی کلروفلوئوروکربن‌ها وجود ندارد؛ بنابراین این تلسکوپ در زمان نگاه کردن به ستاره‌های کلاس M که کوتوله‌های قرمز کم نور و با عمر طولانی هستند، بیشترین موفقیت را خواهد داشت.

بیایید یک مثال بزنیم. ستاره تراپیست-۱ (TRAPPIST-1) یک کوتوله قرمز در فاصله ۴۰ سال نوری از زمین است. این ستاره دارای چندین سیاره به اندازه زمین است که در فاصله قابل سکونت به دور آن می‌چرخند. به این ترتیب امکان وجود حیات در این سیارات فراهم است. تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌تواند کلروفلوئوروکربن‌های موجود در سیارات TRAPPIST-1 تشخیص دهد، چرا که این ستاره کم‌نور نشانه‌های کلروفلوئوروکربن را از بین نمی‌برد. در نقطه مقابل ستاره‌هایی از نوع G (مانند خورشید) اجازه نمی‌دهند که این نشانه‌ها دیده شود.

به بیان دیگر، در صورتی که تمدنی مانند زمین در یکی از سیارات تراپیست-۱ وجود داشته باشد و آن‌ها تلسکوپی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب بسازند، باز هم قادر به دیدن کلروفلوئوروکربن‌ها در جو زمین نخواهند بود، زیرا خورشید ما بسیار درخشان است.

چنان که گفتیم، مشاهده نشانه‌هایی از وجود کلروفلوئوروکربن ها، تنها در مورد سیاراتی امکان‌پذیر است که به دور ستارگان کلاس M می‌گردند. اما متأسفانه باید اضافه کنیم که ستارگان کلاس M معمولاً برای زندگی مساعد نیستند، زیرا وقتی جوان هستند، ناپایدارند و شعله‌های خورشیدی قدرتمندی ارسال می‌کنند که ممکن است هر حیات نوپایی را در سیارات مجاور نابود کند. با این حال باید گفت که آن‌ها با افزایش سن به آرامش می‌رسند و بنابراین امکان وجود موجودات هوشمند فرازمینی در این نوع سیارات دور از ذهن نیست. توضیحاتی که درباره محدودیت‌های 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 سرنخ‌هایی از حیات فرازمینی را بیابیم، ولی باید در نظر داشته باشیم، حتی اگر به این خواسته خود نرسیم، همین که توانسته ایم نگاهی دقیق‌تر به جهان بی انتهای پیرامون خود بیاندازیم، دستاورد شگرفی به شمار می‌آید.

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 پیام‌هایی را دریافت کنیم که با سیگنال‌های قدرتمند و به صورت عمدی و هدفمند فرستاده شده باشند. پیام‌هایی از نوع پیام Arecibo که ما فرستاده‌ایم. اما امروز ما قادریم نشانه‌های غیرمستقیم تمدن‌های بیگانه‌ای مانند تمدن انسان‌ها 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 ۱۶ نوامبر ۱۹۷۴ (۲۵ آبان ۱۳۵۳) از پورتوریکو از طریق امواج رادیویی، به فضا مخابره شد. این پیام به سمت خوشه ستاره‌ای Messier 13 که ۲۵۰۰۰ سال نوری دورتر از زمین است، ارسال شد. این پیام از ۱۶۷۹ رقم دودویی تشکیل شده بود که حدودا ۲۱۰ 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 قابلیت‌های تجهیزات جدید به مردم زمین بود نه موجودات فرازمینی.

منبع: sciencealert