با نگاه به توسعه‌ی ابزارهای قدرتمند برای بررسی سیارات فراخورشیدی، یک پژوهشگر معتقد است که تا ۲۵ سال آینده می‌توانیم شواهدی از حیات را فراسوی منظومه‌ی شمسی بیابیم.

«ساشا کوانز» (Sasha Quanz) اخترفیزیکدان دانشگاه صنعتی زوریخ (ETH) سوئیس در مراسم گشایش مرکز بررسی پیدایش و تکامل حیات گفت: «در سال ۱۹۹۵، همکارم دیدیه کلاز (Didier Queloz) اولین سیاره‌ی خارج از منظومه‌ی شمسی را کشف کرد. تا کنون هم بیش از ۵۰۰۰ سیاره‌ی فراخورشیدی شناخته شده است و هر روز به این تعداد افزوده می‌شود.»

حتی با توجه به اینکه ستاره‌شناسان معتقدند هر یک از بیش از ۱۰۰ میلیارد ستاره در کهکشان راه شیری، حداقل یک سیاره دارد، انتظار می‌رود این تعداد به شکل چشمگیری افزایش یابد. بدین ترتیب در میان این اکتشافات، برخی از این سیاره‌ها دقیقا مانند زمین، در فاصله‌ی مناسب از ستاره‌ی میزبان خود قرار خواهند داشت و از شرایط حیات، از جمله آب مایع برخوردار خواهند بود.

کوانز ادامه داد: «آنچه نمی‌دانیم این است که آیا این سیارات زمین-مانند دارای اتمسفر هستند و اگر بله، جو آن‌ها از چه چیزی ساخته شده است؟ بنابراین باید جو این سیارات را بررسی کنیم و به یک رویکرد رصدی نیاز داریم تا بتوانیم از این سیارات عکس بگیریم.»

افتتاح مرکز جدید جست‌وجوی حیات فرازمینی، تنها یک روز پس از آن انجام شد که تلسکوپ فضایی جیمز وب اولین تصویر مستقیم خود از یک سیاره‌ی فراخورشیدی را منتشر کرد. این غول گازی با نام HIP 65426 b، حدود ۱۲ برابر مشتری جرم دارد و در فاصله‌ی ۱۰۰ واحد نجومی دور ستاره‌ی مادرش می‌چرخد.

هرچند تمرکز تلسکوپ فضایی جیمز وب جست‌وجوی قدیمی‌ترین ستاره‌های کیهان است، اما تا کنون به تحقیقات ارزشمندی درباره‌ی سیارات فراخورشیدی از جمله شناسایی کربن دی‌اکسید و آب در اتمسفر تعدادی از آن‌ها کمک کرده است.

با این وجود، کوانز اشاره کرد که قدرت وب برای شناسایی سیارات بسیار کوچک‌تر و سنگی که در فاصله‌های نزدیک‌تر به ستاره‌های مرکزی، یعنی در منطقه‌ای با احتمال وجود آب مایع می‌چرخند، کافی نیست.

او در این‌باره افزود: «منظومه‌ی HIP 65426 بسیار ویژه است زیرا یک غول گازی است که با فاصله‌ی بسیار دور از ستاره‌ی مرکزی قرار دارد. بنابراین وب می‌تواند از آن عکس بگیرد اما این درباره‌ی سیارات کوچک‌تر صدق نمی‌کند.»

حالا برای پر کردن این شکاف در توانایی‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب، ابزارهای تازه‌ای در حال ساخت هستند. برای نمونه کوانز و تیمش در حال توسعه‌ی «ابزار تصویربرداری و طیف‌نگار فروسرخ میانی تلسکوپ اَبَر بزرگ» (METIS) هستند.

ELT که هم‌اکنون توسط رصدخانه‌ی جنوبی اروپا در شیلی در حال ساخت است، پس از تکمیل در پایان این دهه، آینه‌ای با عرض ۴۰ متر خواهد داشت که آن را به بزرگ‌ترین تلسکوپ نوری ساخته شده تبدیل می‌کند.

  • آشنایی با تلسکوپ‌های قدرتمندی که به‌زودی نگاه بشر به کیهان را متحول می‌کنند

به گفته‌ی کوانز، هدف اصلی این ابزار، ثبت نخستین تصویر از یک سیاره‌ی سنگی به‌طور بالقوه شبیه زمین، در اطراف یکی از نزدیک‌ترین ستاره‌هاست. اما در چشم‌انداز بلندمدت این کار را نه تنها برای چند ستاره، بلکه برای ده‌ها ستاره انجام می‌دهد و جو ده‌ها سیاره‌ی فراخورشیدی سنگی را بررسی می‌کند.

با این وجود شاید حتی «متیس» (METIS) هم به اندازه‌ی کافی برای تشخیص نشانه‌های حیات خارج از منظومه‌ی شمسی قوی نباشد زیرا با نصب روی یک تلسکوپ زمینی مانند ELT، اثر تداخلی جو زمین، اندازه‌گیری‌های شیمیایی اتمسفر جهان‌های دوردست را دچار مشکل می‌کند.

این‌جاست که به یک تلسکوپ فضایی نیاز است و چون جیمز وب به‌طور کامل از عهده‌ی این کار برنمی‌آید، یک مأموریت کاملا تازه باید راهی فضا شود. مأموریت «لایف» (LIFE) که هم‌اکنون تحت نظارت آژانس فضایی اروپا (ESA) مرحله‌ی مطالعات اولیه‌ی خود را می‌گذراند، چنین وظیفه‌ای دارد.

این تلسکوپ فضایی قرار است به تعداد زیادی از سیارات فراخورشیدی که احتمال یافتن مولکول‌های ایجاد شده توسط موجودات زنده در جو آن‌ها وجود دارد، نگاه کند و مرکز جدید مطالعات فراخورشیدی ETH زوریخ می‌تواند زمینه‌ای برای رصدهای آن باشد تا درک ما را از ساختارهای شیمیایی حیات و چگونگی تأثیر آن بر جو سیاره‌ها بهبود ببخشد.

کوانز خاطرنشان کرد: «باید درک عمیق‌تری درباره‌ی بلوک‌های سازنده‌ی حیات، روندها و مقیاس‌های زمانی واکنش‌های شیمیایی و شرایط خارجی مؤثر بر حیات به دست آوریم و شاخص‌های زیستی واقعی را تشخیص دهیم تا به ما در اولویت‌بندی ستارگان و سیارات هدف کمک کند.»

به گفته‌ی او اگرچه بلندپروازانه است، اما بازه زمانی ۲۵ ساله‌ای که او برای یافتن حیات در خارج از منظومه‌ی شمسی در نظر دارد، غیرواقعی نیست. او افزود: «هیچ تضمینی برای موفقیت وجود ندارد، اما چیزهای زیادی در این مسیر خواهیم آموخت.»

عکس کاور: طرحی گرافیکی از چند سیاره‌ی فراخورشیدی
Credit: ESA/Hubble, N. Bartmann