تقول دراسة جديدة إنه إذا أردنا العثور على الظروف اللازمة للحياة على سطح كوكب آخر، ناهيك عن الحياة نفسها، فيجب علينا أن نتوقف عن الأمل في وجود الكربون في غلافه الجوي. بل إن غياب الكربون في الغلاف الجوي، أو على الأقل نقصه، قد يكون علامة على أننا نقترب من الهدف.
تعتمد الحياة كلها على الأرض على خمسة عناصر: الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والفوسفور. ومن بين هذه العناصر، يعتبر الكربون حاسما بشكل خاص.
ولذلك فمن المنطقي أن ننتبه لوجوده في أجواء الكواكب التي نعتقد أنها يمكن أن تدعم الحياة خارج الأرض. ومع ذلك، يعتقد فريق متعدد التخصصات أننا ربما عدنا إلى الوراء. يمكن أن تكون الأجواء التي تحتوي على نسبة قليلة جدًا من الكربون هي الإشارات التي نبحث عنها للإشارة إلى أن الكوكب لديه فرص جيدة للحياة.
ويعتبر الماء، المكون من الهيدروجين والأكسجين، العنصر الحاسم الآخر الذي يجب الانتباه إليه، ولكن فقط إذا كان في حالة سائلة. البروفيسور جوليان دي فيت من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هو جزء من فريق يشتبه في عدم اختلاط الماء السائل والكربون الجوي.
“[A]جميع الميزات التي تحدثنا عنها حتى الآن [as indicators of life] وقال دي ويت في بيان: “إنها بعيدة عن متناول المراصد الحديثة”. إفادة. “لدينا الآن طريقة لمعرفة ما إذا كان هناك ماء سائل على كوكب آخر. وهذا شيء يمكننا تحقيقه في السنوات القليلة المقبلة.
ويقول الباحثون إن الكواكب الموجودة في نظام نجمي معين ستتشكل بكميات مماثلة من الكربون. وقال المؤلف المشارك البروفيسور أموري تريود من جامعة برمنغهام: “إذا رأينا كوكبا يحتوي على كمية أقل من الكربون اليوم، فلا بد أنه ذهب إلى مكان ما”. يمكن احتجاز العناصر الأثقل في قلب الكوكب، لكن الكربون خفيف جدًا لذلك. وتابع تريود: “إن العملية الوحيدة التي يمكنها إزالة هذا القدر الكبير من الكربون من الغلاف الجوي هي دورة مياه مكثفة تتضمن محيطات من الماء السائل”.
تتعارض الفكرة مع حدسنا: فالكربون الموجود في الغلاف الجوي يمكن أن يشير إلى وفرته على السطح، وهو ما تحتاجه الحياة. ومع ذلك، فإن نظرة سريعة على الكواكب الموجودة على جانبينا تظهر أنه قد يكون هناك شيء ما وراء ذلك. يتمتع كوكب الزهرة بغلاف جوي سميك، ويحتوي على 96.5% من ثاني أكسيد الكربون، لكنه بالتأكيد ليس مضيافًا للحياة. وبين ظاهرة الاحتباس الحراري غير المنضبط الناجمة عن الغاز والحموضة التي ينتجها، يشكل ثاني أكسيد الكربون الجزء الأكبر من المشكلة.
من ناحية أخرى، قد تكون أكبر عقبة أمام الحياة على المريخ هي نحافة غلافه الجوي، ولكن ما يحتويه في الغالب هو ثاني أكسيد الكربون، لذلك لا يبدو الأمر كما لو أنه لا يحتوي على أي إشارات كربونية.
وفي الوقت نفسه، حتى ظهور البشر على الساحة، كانت تركيزات ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي للأرض منخفضة للغاية. تم إخفاء بعض الكربون المفقود في أجسام الكائنات الحية. لاحظ المؤلفون: «علم الأحياء، كما نعرفه، لا ينتج مواد كيميائية فحسب، بل يستهلكها أيضًا. » كما أن هناك الكثير منها يذوب في المحيطات ويترسب في قاع البحر حيث يتحول في النهاية إلى صخور. ووفقا للمؤلفين، فإن هذا يتوافق تقريبًا مع الكمية الموجودة في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة.
وقال دي ويت: “نعتقد أنه إذا اكتشفنا انخفاضا في الكربون، فمن المرجح أن يكون ذلك علامة قوية على وجود الماء السائل و/أو الحياة”. ومن ناحية أخرى، فإن الكثير من ثاني أكسيد الكربون سيكون ما يسميه الفريق بالبصمة الحيوية المضادة.
إن معرفة ذلك لن يكون لها أي فائدة إذا لم نتمكن من اكتشاف مستويات الكربون في الغلاف الجوي للكوكب، ولكنه شيء أصبح تلسكوب جيمس ويب الفضائي والتلسكوبات القادمة قادرة بشكل متزايد على القيام به، خاصة بالنسبة للكواكب التي تعبر نجمها من موقعنا. وأوضح دي فيت أن “ثاني أكسيد الكربون هو مراقب قوي للغاية للأشعة تحت الحمراء ويمكن اكتشافه بسهولة في أجواء الكواكب الخارجية”. يقترح المؤلفون أن جمع البيانات من عشرة عمليات عبور يجب أن يكون كافيًا للكواكب الموجودة حول أقرب النجوم.
إذا كان الكوكب المنعزل يحتوي على القليل من الكربون في الغلاف الجوي، فيمكن أن يعزى ذلك إلى غرابة في السحابة التي تشكل منها النظام. ومع ذلك، عندما يمكن مقارنة الأغلفة الجوية لكواكب متعددة، كما يأمل العلماء أن يفعلوا مع TRAPPIST-1، يمكن أن تكون التناقضات موحية للغاية.
ومع ذلك، حتى لو كان هذا النقص في ثاني أكسيد الكربون2 يمكن أن يشير إلى إمكانية وجود حياة، وهذا لن يكون دليلا على أنها تطورت. ولهذا السبب، هناك حاجة إلى بصمات حيوية أخرى، ويقترح الفريق أن تكون الأولوية للأوزون. ويشير الأوزون إلى التجديد المستمر للغلاف الجوي بالأكسجين الجزيئي، وهو أمر يصعب تفسيره دون وجود حياة التمثيل الضوئي واسعة النطاق. ومن ناحية أخرى، اه2 وعلى الرغم من أن هذه الجزيئات أكثر وفرة في الغلاف الجوي للأرض، إلا أنها تبعث إشعاعات في جزء أكثر ضجيجًا من الطيف.
يتم نشر الدراسة في علم الفلك الطبيعي.
