زمینه‌چینی ناسا برای اعلام زندگی در کرات دیگر

دانشمندان ناسا جامعه علمی را تشویق می‌کنند تا چارچوب جدیدی برای کشف بالقوه زندگی در کرات دیگر اعلام کنند.

به گزارش پایگاه خبری صنایع مدرن به نقل از ناسا، آنها با نوشتن در مجله نیچر، ایجاد مقیاسی برای ارزیابی و ترکیب خطوط مختلف شواهد را پیشنهاد کردند که در نهایت منجر به پاسخ به این سوال نهایی می شود: آیا ما در جهان تنها هستیم؟

در مقاله جدید به رهبری جیم گرین، دانشمند ارشد آژانس، یک گروه ناسا مقیاس نمونه ای را برای استفاده به عنوان نقطه شروع برای بحث در میان هر کسی که از آن استفاده می کند، مانند دانشمندان و ارتباط دهندگان، ارائه می دهد.

آنها مقیاسی را متصور می شوند که از چندین دهه تجربه در اختر زیست شناسی، حوزه ای که منشأ حیات روی زمین و احتمالات حیات در جاهای دیگر را بررسی می کند، متصور هستند.

گرین گفت: داشتن مقیاسی مانند این به ما کمک می‌کند تا بفهمیم از نظر جستجوی حیات در مکان‌های خاص، و از نظر قابلیت‌های مأموریت‌ها و فناوری‌هایی که در این جستجو به ما کمک می‌کنند، کجا هستیم.

این ترازو شامل هفت سطح است که منعکس کننده پله های پیچ در پیچ و پیچیدگی است که به دانشمندان منجر می شود تا اعلام کنند که حیاتی فراتر از زمین پیدا کرده اند.

به عنوان یک قیاس، گرین و همکارانش به مقیاس سطح آمادگی فناوری اشاره می کنند، سیستمی که در داخل ناسا برای ارزیابی میزان آمادگی یک فضاپیما یا فناوری برای پرواز استفاده می شود. در امتداد این طیف، فناوری‌های پیشرفته مانند هلیکوپتر Ingenuity به عنوان ایده‌ها آغاز می‌شوند و به مؤلفه‌های آزمایش شده دقیق مأموریت‌های فضایی تاریخ‌ساز تبدیل می‌شوند.

نویسندگان امیدوارند که در آینده، دانشمندان در مطالعات منتشر شده متوجه شوند که چگونه نتایج جدید اختر زیست شناسی آنها در چنین مقیاسی قرار می گیرد.

روزنامه‌نگاران همچنین می‌توانند برای ایجاد انتظارات برای عموم در داستان‌های مربوط به نتایج علمی جدید به این نوع چارچوب مراجعه کنند، به طوری که قدم‌های کوچک جهش‌های بزرگی به نظر نرسند.

مری ویتک، رئیس برنامه اختر زیست شناسی ناسا در مقر ناسا در واشنگتن و یکی از نویسندگان مطالعه، گفت: تا به حال، ما مردم را طوری قرار داده ایم که فکر کنند تنها دو گزینه وجود دارد: زندگی در کرات دیگر وجود دارد و یا آنکه وجود ندارد. ما به راه بهتری برای به اشتراک گذاشتن هیجان اکتشافاتمان نیاز داریم و نشان می دهیم که چگونه هر اکتشاف بر اکتشاف بعدی ساخته می شود تا بتوانیم مردم و سایر دانشمندان را در این مسیر همراهی کنیم.

هر بار که یک مریخ نورد یا مدارگرد مدرکی پیدا می کند که زمانی آب در مریخ جریان داشته است، هیجان انگیز است. هر یافته جدید به ما نشان می دهد که آب و هوای گذشته مریخ شبیه به آب و هوای زمین بوده است و سیاره سرخ زمانی می توانست از حیات پشتیبانی کند. اما این لزوماً به این معنا نیست که حتما آنجا موجودی زندگی نکرده است، یا اینکه اکنون چیزی در آنجا زندگی می کند.

کشف سیارات صخره‌ای که به دور ستارگان فراتر از خورشید ما می‌چرخند، به‌ویژه سیاراتی که می‌توانند آب مایع را روی سطوح خود ذخیره کنند، به همین ترتیب وسوسه‌انگیز هستند، اما به خودی خود دلیلی بر وجود حیات در خارج از زمین نیستند. پس چگونه این مشاهدات را در زمینه درک کنیم؟

تمام علم فرآیندی است از پرسیدن سؤال، ارائه فرضیه‌ها، توسعه روش‌های جدید برای جستجوی سرنخ‌ها و رد کردن همه توضیحات جایگزین.

هر تشخیص فردی ممکن است به طور کامل توسط یک فرآیند بیولوژیکی توضیح داده نشود و باید از طریق اندازه‌گیری‌های بعدی و تحقیقات مستقل تأیید شود.

گاهی اوقات، مشکلاتی در خود فرضیات وجود دارد. مواقع دیگر، آزمایش‌ها اصلاً چیزی را نشان نمی‌دهند، اما همچنان اطلاعات ارزشمندی در مورد آنچه کار نمی‌کند یا آنکه کجا را نباید جستجو کرد، ارائه می‌دهند.

اختر زیست شناسی تفاوتی ندارد. این رشته به دنبال برخی از عمیق ترین سوالاتی است که هر کسی می تواند بپرسد، در مورد منشاء و مکان ما در جهان.

همانطور که دانشمندان بیشتر و بیشتر در مورد اینکه چه نوع سیگنال هایی با زندگی در محیط های مختلف روی زمین مرتبط است می آموزند، می توانند فناوری های مورد نیاز برای یافتن علائم مشابه در جاهای دیگر را ایجاد کرده و بهبود بخشند.

سطوح این مقاله چه می‌گوید؟

در حالی که جزئیات دقیق این سنجش با بررسی دانشمندان، ارتباط‌ دهنده‌ها و دیگران تکامل می‌یابد، مقاله نیچر نقطه شروعی برای بحث ارائه می‌کند.

در مرحله اول مقیاس، سطح ۱، دانشمندان نشانه هایی از وجود حیات، مانند یک مولکول بیولوژیکی مرتبط را گزارش می کنند. یک مثال می تواند اندازه گیری آینده برخی از مولکول های مریخ باشد که به طور بالقوه مرتبط با حیات است.

با حرکت به سطح ۲، دانشمندان اطمینان حاصل می کنند که تشخیص تحت تأثیر ابزارهای آلوده به زمین قرار نگرفته است.

در سطح ۳ آنها نشان می دهند که چگونه این سیگنال بیولوژیکی در یک محیط آنالوگ، مانند یک بستر باستانی روی زمین یافت می شود.

برای افزودن شواهد به وسط مقیاس، دانشمندان آن تشخیص‌های اولیه را با اطلاعاتی در مورد اینکه آیا محیط می‌تواند از حیات پشتیبانی کند یا خیر تکمیل می‌کنند و منابع غیربیولوژیکی را رد می‌کنند. مخصوصاً برای مریخ، نمونه های بازگردانده شده از مریخ می تواند به این نوع پیشرفت کمک کند.

مریخ نورد «استقامت» به زودی نمونه‌ها را جمع‌آوری و ذخیره می‌کند. از آنجایی که تیم‌های مختلف روی زمین این فرصت را خواهند داشت تا به طور مستقل نشانه‌هایی از حیات در نمونه‌های مریخ را با ابزارهای مختلف تأیید کنند، ترکیب شواهد آنها می‌تواند به سطح ۶ برسد. اما در این مثال، برای رسیدن به سطح ۷، استانداردی که دانشمندان با آن مطمئن می‌شوند حیات در مریخ را شناسایی کرده‌اند، ممکن است به یک ماموریت اضافی به بخش دیگری از مریخ نیاز باشد.

نویسندگان می نویسند دستیابی به بالاترین سطوح اطمینان مستلزم مشارکت فعال جامعه علمی گسترده تر است.

این مقیاس برای اکتشافات فراتر از منظومه شمسی نیز کاربرد دارد. اعتقاد بر این است که سیارات فراخورشیدی، سیارات خارج از منظومه شمسی، از ۳۰۰ میلیارد ستاره کهکشان راه شیری بیشتر هستند. اما بررسی سیارات کوچک و صخره ای از دور سخت تر از غول های گازی است.

ماموریت‌ها و فناوری‌های آینده برای تجزیه و تحلیل جو سیاره‌هایی به اندازه زمین با دمای زمین مانند که مقادیر کافی از نور ستارگان را دریافت می‌کنند برای حیات آن‌گونه که ما می‌شناسیم ضروری است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب که اواخر امسال پرتاب می شود، پیشرفت بزرگ بعدی در این زمینه است. اما احتمالاً برای تشخیص ترکیبی از مولکول‌هایی که نشان‌دهنده حیات هستند، به تلسکوپ حساس‌تری نیاز است.

تشخیص اکسیژن در جو یک سیاره فراخورشیدی، سیاره ای خارج از منظومه شمسی، گام مهمی در روند جستجوی حیات خواهد بود. ما اکسیژن را با حیات مرتبط می‌دانیم زیرا توسط گیاهان ساخته می‌شود و ما آن را تنفس می‌کنیم، اما فرآیندهای زمین‌شناسی نیز وجود دارند که اکسیژن تولید می‌کنند، بنابراین به خودی خود دلیلی بر وجود حیات نیست.

دانشمندانی که سیارات فراخورشیدی را مطالعه می کنند، مشتاق هستند که هم اکسیژن و هم متان را پیدا کنند، ترکیبی از گازها در جو زمین که نشان دهنده حیات است. از آنجایی که این گازها منجر به واکنش‌هایی می‌شوند که یکدیگر را خنثی می‌کنند مگر اینکه منابع بیولوژیکی هر دو موجود باشد، یافتن هر دو نقطه عطف کلیدی سطح ۴ خواهد بود.

برای رسیدن به سطح ۵، اخترشناسان نیاز به یک تشخیص ثانویه مستقل از برخی نشانه‌های حیات، مانند تصاویر جهانی از سیاره با رنگ‌هایی که جنگل‌ها یا جلبک‌ها را تداعی می‌کنند، دارند.

دانشمندان برای اطمینان از یافتن حیات در یک سیاره فراخورشیدی به تلسکوپ های اضافی یا مشاهدات طولانی مدت نیاز دارند.

نویسندگان مطالعه تاکید می کنند که مقیاس نباید به عنوان یک مسابقه به سمت بالا در نظر گرفته شود. این مقیاس بر اهمیت زمینه‌ای که بسیاری از مأموریت‌های ناسا بدون شناسایی مستقیم سیگنال‌های بیولوژیکی ممکن، مانند توصیف محیط‌های دیگر اجرام سیاره‌ای، می‌گذارند، تأکید می‌کند.

نسلی که احتمالا زندگی در کرات دیگر را کشف می‌کنیم

به گفته دانشمندان به‌احتمال قوی زندگی در کائنات در آینده نسبتا نزدیک کشف خواهد شد. اما ممکن است هرگونه اعلامیه‌ای در این زمینه مورد سوءتفاهم قرار بگیرد و هرگونه نتیجه‌گیری از آن بُعدی گسترده‌تری از واقعیت پیدا کند.

احتمالا چنین نتایجی (کشف زندگی فرازمینی) به معنی تأیید قطعی وجود یا عدم وجود زندگی در دیگر کرات نیست، بلکه روندی کُند است که می‌تواند در طول زمان پیشرفت کند.

در این چارچوب، مهم است که دانشمندان روشی روشن برای اعلام کشفیات بالقوه‌شان داشته باشند. در غیر این صورت  مردم اعتماد خود را به روندهای علمی با این تصور که گزارش‌ها مبهم و نادرست است، از دست می‌دهند.

در این گزارش همچنین گفته شده که نسل ما به احتمال قریب‌به‌یقین می‌تواند نسلی باشد که شاهد کشف زندگی در دیگر کرات است.‌ این برتری بالقوه، باری از مسئولیت به همراه خواهد داشت.