ان كوكب خارجي يمكن أن تساعد الغيوم المغطاة كليًا أو بكثافة علماء الفلك في بحثهم عن علامات الحياة خارج الأرض.

قد تفسد السماء الغائمة نزهة أو تحجب رؤية النجوم من خلال التلسكوب، لكن طبقات السحاب السميكة في العوالم البعيدة يمكن أن تساعد العلماء في البحث عن الحياة خارج الأرض.

فريق في جامعة كورنيل أنتج أول أطياف انعكاسية (دليل مرمز بالألوان) لمجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة ذات الألوان الزاهية التي تعيش في السحب الجوية للأرض. من غير المعروف ما إذا كانت هناك ميكروبات مماثلة موجودة في أماكن أخرى من الكون أو بتركيزات عالية بما يكفي لاكتشافها بواسطة التلسكوبات؛ على الأرض، فهي غير موجودة بهذه الأعداد الكبيرة.

ومع ذلك، فإن دليل الألوان الجديد هذا يقدم الآن لعلماء الفلك أداة يمكنهم استخدامها عند مسح الكواكب الأخرى، وتحويل الطبقة السحابية لكوكب خارج المجموعة الشمسية، إلى جانب سطحه وغلافه الجوي، إلى مكان مهم للبحث عن علامات الحياة المحتملة.

وقالت عالمة الأحياء الفلكية ليجيا كويلو، زميلة معهد كارل ساجان: “هناك مجتمع نابض بالحياة من الكائنات الحية الدقيقة في غلافنا الجوي الذي ينتج أصباغًا حيوية ملونة، والتي أذهلت علماء الأحياء لسنوات”.

الحياة الملونة في السماء

قاد كويلو دراسة “ألوان الحياة في الغيوم: الأصباغ الحيوية للكائنات الحية الدقيقة في الغلاف الجوي كتوقيع جديد لاكتشاف الحياة على كواكب مثل الأرض”، والتي نُشرت مؤخرًا في مجلة رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

وقالت ليزا كالتنيجر، أستاذة علم الفلك ومديرة معهد كارل ساجان، والمؤلفة الثانية للدراسة: “إن العثور على حياة ملونة في الغلاف الجوي للأرض فتح إمكانية جديدة تمامًا للعثور على حياة على كواكب أخرى”. “الآن، لدينا فرصة للكشف عن الحياة حتى لو كانت السماء مليئة بالغيوم على الكواكب الخارجية. كنا نظن أن السحب ستخفي الحياة عنا، ولكن من المدهش أنها يمكن أن تساعدنا في العثور على الحياة.”

وأوضحت أن الأطياف التي تم إنشاؤها حديثًا ستسمح لعلماء الفلك بالبحث عن البصمات الحيوية على الكواكب الخارجية المغطاة بسحب كثيفة، بما في ذلك تلك ذات الغطاء السحابي الكامل.

إن الميكروبات المستخدمة لتطوير هذه الأطياف غير شائعة في الغلاف الجوي للأرض وتتطلب أساليب دقيقة للحصول عليها. تعاون كويلو مع باحثين في جامعة فلوريداالذي أطلق بالونًا مطاطيًا لجمع المواد البيولوجية من طبقة الستراتوسفير السفلية على ارتفاعات تتراوح بين 21 و29 كيلومترًا فوق سطح الأرض.

قام كويلو بتطوير الثقافات باستخدام المعدات والخبرة التي اكتسبها ستيفن زيندر، أستاذ علم الأحياء الدقيقة الفخري في كلية الزراعة وعلوم الحياة، وزميل CSI. ثم قامت بتحليل أطيافها العاكسة في مختبر زميل آخر في CSI، وهو بيل فيلبوت، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية في جامعة كورنيل للهندسة.

ما تكشفه الأصباغ عن الحياة

وأشار كويلو إلى أن مجرد وجود هذه الأطياف البكتيرية يمنح العلماء طريقة جديدة لتحديد الحياة المحتملة في مكان آخر. تحتوي أنماط الألوان على أدلة إضافية أيضًا. وهي تكشف عن الظروف البيئية التي تمر بها الميكروبات، حيث تساعد الأصباغ على حماية الكائنات الحية من المخاطر مثل الإشعاع أو الجفاف الشديد أو درجات الحرارة شديدة البرودة أو شديدة الحرارة. وقال كويلو إن العديد من الكائنات الحية، بما في ذلك البكتيريا، تصنع أصباغًا لحماية نفسها من الأشعة فوق البنفسجية، وهو أمر ضروري للبقاء على ارتفاعات عالية في الغلاف الجوي للأرض.

من خلال نمذجة التطرف المحتمل، قرر الباحثون أن الكوكب الغائم الذي يحتوي على بكتيريا ملونة منتشرة في سحبه سيبدو مختلفًا بشكل كبير عن كوكب بدونها، مما يمنح البكتيريا الملونة القدرة على أن تكون بصمة حيوية يمكن اكتشافها.

لكي تزدهر بكثافة عالية بما يكفي حتى يتمكن المراقبون من العثور عليها، ستحتاج الميكروبات إلى العيش في كواكب ذات ظروف رطبة. وسيتعين على تكنولوجيا التلسكوب أيضًا اللحاق بالركب. إن معرفة أنه بإمكاننا البحث عن الحياة في عوالم غائمة هو ما يؤثر على تصميم التلسكوبات المستقبلية، بما في ذلك ناسامرصد العوالم الصالحة للسكن الفضائي، والذي هو قيد التطوير، واستراتيجيات المراقبة للتلسكوب الكبير للغاية التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي، والذي هو قيد الإنشاء في تشيلي ومن المقرر أن يبدأ عمليات الرصد العلمية في ثلاثينيات القرن الحالي.

قال كويلو: “تتمتع الأصباغ الحيوية بطابع عالمي على كوكبنا. فهي تمنحنا أدوات لمحاربة الضغوط مثل الإشعاع والجفاف ونقص الموارد. نحن ننتجها، وكذلك تفعل البكتيريا والعتائق والطحالب والنباتات والحيوانات الأخرى”. “إنها بصمات حيوية قوية، وقد اكتشفنا طريقة جديدة للبحث عنها – من خلال سحب العوالم البعيدة. وإذا كانت الحياة تبدو هكذا، فلدينا أخيرًا الأدوات اللازمة للتعرف عليها”.

المرجع: “ألوان الحياة في السحب: الأصباغ الحيوية للكائنات الحية الدقيقة في الغلاف الجوي كتوقيع جديد لاكتشاف الحياة على كواكب مثل الأرض” بقلم ليجيا إف. رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/2041-8213/ae129a

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل, يكتشف، و أخبار.