جستجوی موجودات فضایی با استفاده از مه‌دود

جهان بسیار بزرگ است، بنابراین دانشمندان مشتاقند که تحقیقات خود را به جستجوی زندگی بیگانه را سوق دهند - شاید با جستجوی سیگنال‌های رادیویی، یا آب و هوا یا ساختارهای عظیم. اکنون نشانه‌ی دیگری از حیات بیگانگان در دست بررسی است: آلودگی جوی.

اگر تمدن‌های بیگانه جایی خارج از زمین وجود داشته باشد، این فرضیه ادامه می‌یابد و ممکن است فعالیت‌ها و صنایع آنها درست مانند آلودگی‌های ما، آلودگی ایجاد کرده باشد. این آلودگی باید چیزی باشد که ما بتوانیم با اسکن فضای عمیق خود، مشاهده کنیم.

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد گاز دی‌اکسید نیتروژن (${\mathrm{NO}}_2$) می‌تواند حیات در سیارات دیگر را نشان دهد. این گاز می‌تواند از سوزاندن سوخت‌های فسیلی و همچنین از طریق روشنایی، آتشفشان‌ها و سایر منابع بیولوژیکی و غیر صنعتی تولید شود.

راوی کوپاراپو، اخترزیست‌شناس، از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا می‌گوید: "در زمین، بیشترِ دی‌اکسید نیتروژن از فعالیت‌های انسان مانند فرآیندهای احتراق (مثل وسایل نقلیه) و نیروگاه‌های سوخت فسیلی ساطع می‌شود. مشاهده‌ی ${\mathrm{NO}}_2$ در یک سیاره قابل سکونت می‌تواند به طور بالقوه نشان‌دهنده‌ی وجود تمدن صنعتی باشد."

وجود ${\mathrm{NO}}_2$ را می‌توان یک علامت فنی نامید - نشانه‌ای از فناوری در یک سیاره خارج از منظومه شمسی ما. در حالی که این سیارات برای فرستادن کاوشگرها بسیار دور هستند، می‌توانیم آنها را از طریق تلسکوپ‌های فزاینده‌ی قدرتمند خود بررسی کنیم.

این مطالعه‌ی جدید شامل هیچ مشاهده‌ای نمی‌شود، اما محققان از مدل‌های رایانه‌ای استفاده کرده‌اند تا بفهمند اعداد یک علامت فنی ${\mathrm{NO}}_2$ چگونه به نظر می‌رسند و اینکه آیا تلسکوپ‌های ما می‌توانند بر اساس میزان جذب و بازتاب دی‌اکسید نیتروژن، وجود آن را تشخیص دهند یا نه.

محققان دریافتند که تلسکوپ بزرگی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب برای مشاهده‌ی یک سیاره‌ى زمین مانند در نزدیکی یک ستاره‌ى خورشید مانند - سیاره‌اى که تقریباً به میزانى ${\mathrm{NO}}_2$ تولید می‌کند که ما در سیاره خود تولید مى‌کنیم - نیاز به حدود 400 ساعت زمان رصد در فاصله 30 سال نوری دارد. این یک نوبت رصد طولانی است، اما غیرممکن نیست.

این تیم همچنین اشاره می‌کند که ${\mathrm{NO}}_2$ نسبت به کلروفلوئوروکربن‌ها (CFCs)، که قبلاً مورد بررسی قرار گرفته‌اند، یک علامت فنی بهتر است. CFC در طبیعت اتفاق نمی‌افتد، بنابراین در مقایسه با ${\mathrm{NO}}_2$ احتمال اینکه ما را گول بزنند کمتر است، اما ممکن است یک شاخص به اندازه کافى معمول برای جستجوی ما نباشد.

یعقوب حق میسرا، اخترزیست‌شناس، از انستیتوی علوم مرمر آبی مى‌گوید: "تا آنجا که ما می‌دانیم CFCها به هیچ وجه توسط زیست تولید نمی‌شوند، بنابراین علامت فنى واضح‌ترى نسبت به ${\mathrm{NO}}_2$ هستند. اگرچه، CFCها مواد شیمیایی تولید شده بسیار خاصی هستند که ممکن است در جاهای دیگر شایع نباشد؛ اما ${\mathrm{NO}}_2$ یک محصول جانبی عمومی از هر فرآیند احتراقى است."

محققان در طی محاسبات خود دریافتند که ستاره‌های نوع K و M - خنک‌تر و متداول‌تر از خورشید ما - سیگنال ${\mathrm{NO}}_2$ قوی‌تر و با قابل شناسایى‌ترى را نشان می‌دهند، زیرا نور ماوراى بنفش تداخلى کمتری تولید می‌کنند.

با کشف بیش از 4000 سیاره فراخورشیدی طی 25 سال گذشته، ستاره‌شناسان گزینه‌های زیادی برای اکتشاف دارند و هر روش قابل اعتمادی که بتواند برای شناسایی محتمل‌ترین مکان‌ها برای تمدن‌های بیگانه استفاده شود، مفید خواهد بود.

با این حال، تفسیر بازتابش نور و داده‌های حاصل از آن در فاصله بسیار دور، کار ساده‌ای نیست و ما به مدل‌های پیشرفته‌تری احتیاج داریم، مدل‌هایی که بتوانند وجود ابرها یا ذرات معلق در هوا را در جو فاکتور بگیرند، به عنوان مثال، مدلى که بتواند علامت فنى ${\mathrm{NO}}_2$ را تقلید کند.

جیادا آرنی، اخترزیست‌شناس، از NASA Goddard می‌گوید: "اگر میزان ${\mathrm{NO}}_2$ بیشتری -نسبت به آنچه در مدل‌های ما از منابع غیرصنعتی قابل قبول است - مشاهده کنیم، بقیه ${\mathrm{NO}}_2$ را می‌توان به فعالیت صنعتی نسبت داد. با این وجود همیشه احتمالى براى یک مثبت کاذب در جستجوی حیات در آن سوی زمین وجود دارد و برای اطمینان در تشخیص مثبت های واقعى از مثبت کاذب به تحقیقات بیشترى در آینده احتیاج است."

این تحقیق در مجله Astrophysical Journal پذیرفته شده و به صورت آنلاین در arXiv.org منتشر شده است.

# اخترزیست‌شناسی # نجوم # ستاره‌شناسی # سیاره فراخورشیدی # زیست فرازمینی # موجودات فضایی