کشف موجودات فرازمینی از روی آلودگی هوای سیاره‌ها

به گزارش خط بازار، سازمان فضا و هوانوردی ایالات‌متحده (ناسا)، در یک تحقیق جدید به بررسی وجود گاز دی‌اکسید نیتروژن در فضا پرداخته است؛ گازی که در کره زمین بر اثر سوزاندن سوخت‌های فسیلی تولید می‌شود.

احتمال آن که در سایر سیارات، تمدنی شکل گرفته باشد که صنایع مبتنی بر نفت و زغال‌سنگ پدید آورده باشد، اندک است. در عین حال، عوامل دیگری چون آذرخش و فرایندهای زیست‌شناختی نیز می‌توانند چنین گازی را تولید کنند.

راوی کپاراپوو، از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت ایالت مریلند، می‌گوید: « قسمت اعظم دی‌اکسید نیتروژن کره زمین بر اثر فعالیت‌های انسانی مثل فرایندهای احتراق، از قبیل آلودگی‌های منتشره از خودروها و نیروگاه‌های دارای سوخت فسیلی، پدید می‌آید.

در قسمت پایینی جو( در حدود ۱۰ تا ۱۵ کیلومتری سطح زمین)، دی‌اکسید نیتروژن ناشی از فعالیت انسان نسبت به دی‌اکسید نیتروژن ناشی از عوامل غیرانسانی، دست بالا را دارد. بنابراین، وجود دی‌اکسید نیتروژن در سیاره‌ای قابل زیست می‌تواند نشانگر وجود تمدن صنعتی در آن باشد.»

گاز دی‌اکسید نیتروژن به قول محققان می‌تواند «نشانه وجود فناوری» باشد، به معنای آن که برخی گازها، فراورده جانبی فرایندهای صنعتی و نشانه وجود صنعت هستند؛ همان طور که برخی گازها مانند گاز اکسیژن و متان که بر اثر فعالیت‌های زیستی تولید می‌شوند، نیز نشانه زیست طبیعی به شمار می‌روند.

با توجه به آن که سیارات پرشماری در کیهان وجود دارند که در عین حال از کره زمین بسیار دور هستند، محققان برای شناسایی سیاراتی که ارزش تحقیق داشته باشند، باید از همین نشانه‌ها که از فواصل طولانی هم قابل اندازه‌گیری هستند، استفاده کنند.

جیکوب حق-میزرا، یکی از نویسندگان مقاله موسسه تحقیقاتی مرمر آبی در سیاتل ایالت واشنگتن، می‌گوید: «در تحقیقات دیگری کلروفلوئورو کربن(سی‌اف‌سی) را اندازه‌گیری کرده‌اند، زیرا این فراورده صنعتی هم می‌تواند نشانه حضور فناوری باشد و در گذشته در یخچال‌ها کاربرد گسترده‌ای داشته است، اما اکنون به دلیل نقش آن در نابودسازی لایه اوزون، کاربرد آن منسوخ شده است. سی‌اف‌سی نیز از گازهای گلخانه‌ای قوی است که می‌تواند با افزایش گرمایش جوی، در سیاره‌ای مانند مریخ حالتی مثل کره زمین ایجاد کند. تا آنجا که می‌دانیم، فرایندهای زیستی به هیچ وجه سی‌اف‌سی تولید نمی‌کنند.

بنابراین، مشخص است که وجود آن در سیاره‌ای می‌تواند بیش از دی‌اکسید نیتروژن، نشانه حضور فناوری باشد. اما سی‌اف‌سی یک ماده شیمیایی و مصنوعی بسیار خاص است که نمی‌تواند در جاهای دیگر حضور پررنگی داشته باشد، در حالی که بر فرض دی‌اکسید نیتروژن عموما از فراورده‌های جانبی تمامی فرایندهای احتراق است.»

محققان با مدل‌سازی رایانه‌ای توانسته‌اند تولید سیگنال‌های تشخیص دی‌اکسید نیتروژن را با تلسکوپ‌های کنونی و آینده پیش‌بینی کنند. این گاز مقداری از رنگ‌های نور مرئی را جذب می‌کند و با رصد نور بازتابی از سیارات، می‌توان آن را اندازه‌ گرفت.

این سنجش را در مورد سیاره‌ای شبیه زمین و در فاصله تا ۳۰ سال نوری می‌توان با تلسکوپ‌های بزرگ ناسا در مدت ۴۰۰ ساعت انجام داد. چنین مدتی برای انجام مطالعه روی یک سیاره زمان خیلی زیادی است، اما بی‌سابقه نیست. محققان در چارچوب برنامه رصد ژرفامیدانی هابل با استفاده تلسکوپ هابل در ناسا، همین مدت را برای بررسی «ماده تاریک» صرف کردند.

گایدا آرنی، از مرکز گودارد ناسا و یکی از نویسندگان این مقاله، می‌گوید: «در کره زمین حدود ۷۶ درصد دی‌اکسید نیتروژن منتشر شده، از فعالیت‌های صنعتی سرچشمه می‌گیرد. اگر دی‌اکسید نیتروژن را در سیاره دیگری رصد کرده باشیم، باید با استفاده از مدل‌هایی که داریم برآورد کنیم که حداکثر ممکن دی‌اکسید نیتروژن منتشره از منشاء غیرصنعتی چقدر است.

اگر مشاهده کنیم که دی‌اکسید نیتروژن از مقداری که مدل‌های ما برای عوامل غیر صنعتی پیش‌بینی می‌کنند بیشتر است، آنگاه می‌توانیم مقدار مازاد دی‌اکسید نیتروژن را به فعالیت صنعتی نسبت دهیم. با این حال، بروز وضعیت مثبت کاذب در نتایج تحقیقات درباره به زندگی فرازمینی همیشه ممکن است و برای آن که با اطمینان بتوان نتایج مثبت واقعی را از مثبت کاذب تمیز داد، باید در آینده تحقیقات بیشتری انجام شود.»

جست‌وجوی زندگی فرازمینی با استفاده از دی‌اکسید نیتروژن هم مزیت‌هایی دارد و هم پیچیده است. خوشبختانه ستارگانی که از خورشید ما سردتر هستند و شمارشان بیشتر است، پرتو فرابنفش کمتری تولید می‌کنند (دی‌اکسید نیتروژن را این پرتو تجزیه می‌کند) و بنابراین بیشتر احتمال دارد که بتوان حیات‌های فرازمینی را کشف کرد. اما متاسفانه ابرها یا هواویزهای درون جوّ نیز می‌توانند نشانه‌هایی شبیه نشانه‌های این گاز تولید، و شناسایی را دشوارتر کنند. البته محققان در حال ایجاد مدل‌هایی سه بعدی هستند تا نتیجه‌نگاری‌ها را دقیق‌تر انجام دهند و بر این تنگناهای بالقوه غلبه کنند.

منبع: خط بازار