جستجوی حیات در خارج از زمین، دانشمندان را بر آن داشته است تا بسیاری از اسرار وسوسهانگیز را بررسی کنند، از ستونهای متان در مریخ گرفته تا ابرهای گاز فسفین در زهره. اما تا آنجا که میتوانیم بگوییم، ساکنان زمین در کیهان تنها ماندهاند.
اکنون، تیمی از محققان در حال ارائه چیزی هستند که به نظرشان قویترین نشانه از حیات فرازمینی است، نه در منظومه شمسی ما، بلکه در سیارهای عظیم به نام K2-18b، که به دور ستارهای در فاصله ۱۲۰ سال نوری از زمین میچرخد. تجزیه و تحلیل مکرر جو این سیاره فراخورشیدی، فراوانی مولکولی را نشان میدهد که در زمین تنها یک منبع شناخته شده دارد: موجودات زنده مانند جلبکهای دریایی.
نیکو مدوسودهان، ستارهشناس دانشگاه کمبریج و نویسنده مطالعه جدید، روز سهشنبه در یک کنفرانس خبری گفت: «هیچکس علاقهای ندارد که زودتر از موعد ادعا کند که ما حیات را شناسایی کردهایم.» با این وجود، او گفت، بهترین توضیح برای مشاهدات گروهش این است که K2-18b پوشیده از اقیانوسی گرم است که مملو از حیات است.
دکتر مدوسودهان گفت: «این یک لحظه انقلابی است. این اولین بار است که بشر زیستنشانههای بالقوه را در یک سیاره قابل سکونت مشاهده میکند.»
این مطالعه روز چهارشنبه در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شد. سایر محققان آن را گامی اولیه هیجانانگیز و تفکربرانگیز برای درک آنچه در K2-18b میگذرد، خواندند. اما آنها تمایلی به نتیجهگیریهای بزرگ نداشتند.
استفن اشمیت، دانشمند سیارهشناسی در دانشگاه جانز هاپکینز، گفت: «این هیچ نیست. این یک اشاره است. اما ما هنوز نمیتوانیم نتیجه بگیریم که قابل سکونت است.»
اگر حیات فرازمینی در K2-18b یا هر جای دیگری وجود داشته باشد، کشف آن با سرعتی ناامیدکننده کند پیش خواهد رفت. کریستوفر گلین، دانشمند سیارهشناسی در مؤسسه تحقیقاتی جنوب غربی در سن آنتونیو، گفت: «مگر اینکه موجود فضایی (E.T.) را ببینیم که برای ما دست تکان میدهد، این یک مدرک قطعی نخواهد بود.»
اخترشناسان کانادایی K2-18b را در سال ۲۰۱۷، در حالی که از طریق تلسکوپهای زمینی در شیلی به دنبال آن بودند، کشف کردند. این نوعی سیاره بود که معمولاً در خارج از منظومه شمسی ما یافت میشود، اما هیچ مشابهی در نزدیکی زمین نداشت که دانشمندان بتوانند از نزدیک برای یافتن سرنخ مطالعه کنند.
این سیارات که به عنوان زیر-نپتون شناخته میشوند، بسیار بزرگتر از سیارات سنگی در منظومه شمسی داخلی ما هستند، اما کوچکتر از نپتون و سایر سیارات تحت سلطه گاز در منظومه شمسی خارجی هستند.
در سال ۲۰۲۱، دکتر مدوسودهان و همکارانش پیشنهاد کردند که زیر-نپتونها پوشیده از اقیانوسهای گرم آب هستند و در جوی حاوی هیدروژن، متان و سایر ترکیبات کربن پیچیده شدهاند. برای توصیف این سیارات عجیب، آنها اصطلاح جدیدی به نام "هایسین" (Hycean) را از ترکیبی از کلمات "هیدروژن" و "اقیانوس" ابداع کردند.
پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب در دسامبر ۲۰۲۱ به ستاره شناسان این امکان را داد تا نگاهی دقیق تر به زیر-نپتونها و دیگر سیارات دوردست داشته باشند.
هنگامی که یک سیاره فراخورشیدی از مقابل ستاره میزبان خود عبور میکند، جو آن، در صورت وجود، روشن میشود. گازهای آن رنگ نور ستارهای را که به تلسکوپ وب میرسد تغییر میدهند. با تجزیه و تحلیل این طول موجهای متغیر، دانشمندان میتوانند ترکیب شیمیایی جو را استنباط کنند.
دکتر مدوسودهان و همکارانش هنگام بررسی K2-18b، دریافتند که بسیاری از مولکولهایی را که پیشبینی میکردند یک سیاره هایسین داشته باشد، دارد. در سال ۲۰۲۳، آنها گزارش دادند که نشانههای ضعیفی از مولکول دیگری را نیز شناسایی کردهاند، مولکولی با اهمیت بالقوه فراوان: دیمتیل سولفید (dimethyl sulfide) که از گوگرد، کربن و هیدروژن ساخته شده است.
در زمین، تنها منبع شناخته شده دیمتیل سولفید، حیات است. به عنوان مثال، در اقیانوس، اشکال خاصی از جلبک این ترکیب را تولید میکنند که به هوا میرود و به بوی متمایز دریا میافزاید. مدتها قبل از پرتاب تلسکوپ وب، اخترزیستشناسان (astrobiologists) تعجب میکردند که آیا دیمتیل سولفید میتواند به عنوان نشانهای از حیات در سیارات دیگر عمل کند یا خیر.
سال گذشته، دکتر مدوسودهان و همکارانش فرصت دومی برای جستجوی دیمتیل سولفید پیدا کردند. هنگامی که K2-18b در مقابل ستاره خود میچرخید، آنها از ابزار دیگری در تلسکوپ وب برای تجزیه و تحلیل نور ستارهای که از جو سیاره عبور میکرد، استفاده کردند. این بار آنها سیگنال قویتری از دیمتیل سولفید، همراه با مولکول مشابهی به نام دیمتیل دیسولفید، مشاهده کردند.
دکتر مدوسودهان گفت: «این یک شوک به سیستم است. ما زمان بسیار زیادی را صرف تلاش برای خلاص شدن از شر این سیگنال کردیم.»
مهم نیست که دانشمندان چگونه خوانشهای خود را دوباره بررسی کردند، سیگنال قوی باقی ماند. آنها به این نتیجه رسیدند که K2-18b ممکن است در واقع دارای منبع عظیمی از دیمتیل سولفید در جو خود باشد، هزاران برابر بیشتر از سطحی که در زمین یافت میشود. این نشان میدهد که دریاهای هایسین آن مملو از حیات هستند.
سایر محققان تأکید کردند که تحقیقات زیادی باقی مانده است. یک سؤال که هنوز حل نشده است این است که آیا K2-18b در واقع یک دنیای هایسین قابل سکونت است یا خیر، همانطور که تیم دکتر مدوسودهان ادعا میکند.
دکتر گلین و همکارانش در مقالهای که روز یکشنبه به صورت آنلاین منتشر شد، استدلال کردند که K2-18b میتواند به جای آن یک تکه سنگ عظیم با اقیانوسی از ماگما و جوی ضخیم و سوزان از هیدروژن باشد - که به سختی برای حیات آنطور که ما میدانیم مساعد است.
دانشمندان همچنین باید آزمایشهای آزمایشگاهی را برای درک مطالعه جدید انجام دهند - به عنوان مثال، برای بازسازی شرایط احتمالی در زیر-نپتونها، تا ببینند آیا دیمتیل سولفید در آنجا همانطور که در زمین رفتار میکند، عمل میکند یا خیر.
متیو نیکسون، دانشمند سیارهشناسی در دانشگاه مریلند که در مطالعه جدید شرکت نداشت، گفت: «مهم است به یاد داشته باشیم که ما تازه شروع به درک ماهیت این جهانهای عجیب و غریب کردهایم.»
محققان میخواهند منتظر بمانند تا ببینند تلسکوپ وب با ادامه بررسی K2-18b چه چیزی پیدا میکند. یافتههای اولیه تحریکآمیز گاهی اوقات در پرتو دادههای اضافی محو میشوند. ناسا در حال طراحی و ساخت تلسکوپهای فضایی قدرتمندتری بوده است که به طور خاص به دنبال نشانههای قابل سکونت بودن در سیاراتی هستند که به دور ستارگان دیگر میچرخند، از جمله K2-18b. دانشمندان گفتند، حتی اگر سالها طول بکشد تا آنچه در K2-18b اتفاق میافتد رمزگشایی شود، ارزشش را دارد.
نیکول لوئیس، دانشمند سیارات فراخورشیدی در دانشگاه کرنل، گفت: «من فریاد نمیزنم "بیگانگان!"» اما من همیشه حق خود را برای فریاد زدن "بیگانگان!" محفوظ میدارم.»
اما جاشوا کریسانسن-توتون، اخترزیستشناس در دانشگاه واشنگتن، گفت که نگران است که اخترزیستشناسان آمریکایی نتوانند نتایج جدید را در K2-18b دنبال کنند.
بر اساس گزارشها، دولت ترامپ در نظر دارد بودجه علمی ناسا را به نصف کاهش دهد و تلسکوپ فضایی آینده و سایر پروژههای اخترزیستشناسی را حذف کند. دکتر کریسانسن-توتون گفت، اگر این اتفاق بیفتد، "جستجوی حیات در جاهای دیگر اساساً متوقف خواهد شد."