في غضون بضعة عقود زادت معرفتنا بالكواكب الخارجية بشكل كبير ، ولكن لا يزال ليس لدينا اكثر من صورة منقطة لما تبدو عليه فعليا.
فبسبب المسافة الهائلة للكون يتم دفع التلسكوبات إلى أقصى حد. ومن الصعب التقاط الضوء من الكواكب الخارجية ، فهي تختفي بسهولة في الضوء الساطع من نجومها. على سبيل المثال ، بعد اكتشاف بخار الماء في الغلاف الجوي للكوكب K2-18 B ، أوضح عالم الفيزياء الفلكية إنغو فالدمان لوسائل الإعلام مدى صعوبة فحص كوكب على مسافة 110 سنوات ضوئية. فذلك يعادل الوقوف في نيويورك محاولا رؤية لون أجنحة البعوض التي تمر أمام بقعة ضوء في لندن.
ومع ذلك ، فإن الجيل القادم من التلسكوبات ، التي ستكون أقوى بشكل ملحوظ ، سيمنح الفلكيين قريبا فرصا جديدة لدراسة الكواكب.
في شيلي ، على سبيل المثال ، سيقوم تلسكوب Vera C.Rubin Observatory (VCRO) بدءا من عام 2022 ببناء ألبوم صور مفصل لسماء الليل عن طريق تصويره لمدة عشر سنوات. من المتوقع أن يتمكن التلسكوب من اكتشاف العديد من الكواكب الخارجية الجديدة.
وبدءا من عام 2025 يمكن للتلسكوب الأوروبي الكبير (ELT) الذي يبلغ ارتفاعه 39.4 متر دراسة الكواكب عن كثب. يبلغ قطر أكبر مرآة في ELT أربع مرات أكبر من أكبر تلسكوب بصري موجود حاليا على الأرض.
وفي الفضاء سنحصل في عام 2021 على تلسكوب جيمس ويب ، الذي يحتوي على مرآة بقطر 6.5 متر, أي أكبر بكثير من سلفه هابل الذي يبلغ قطر مرآته 2.4 متر.
بالإضافة إلى وجود مرآة أكبر لتلتقط المزيد من الضوء ، فقد تم تصميم تلسكوب جيمس ويب لمراقبة أطوال الموجات تحت الحمراء ، على عكس هابل الذي يلاحظ فقط الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي. لذلك ، يعد تلسكوب جيمس ويب أكثر ملاءمة لاستكشاف جو الكواكب الخارجية.
مع تلسكوب جيمس ويب الذي سيكون على مسافة 1.8 مليون كم من الأرض، يمكن لعلماء الفلك حول العالم دراسة أجواء الكواكب الاخرى للعثور على القرائن التي تكون الكائنات الحية قد تتركها خلفها.
إن التمثيل الضوئي للنباتات وتنفس الحياة البرية ، على سبيل المثال ، يخلقان دورة من الغازات القابلة للقياس. يطلق علماء الفلك على هذه المسارات البصمات الحيوية.
بالاضافة إلى الأكسجين من عملية التمثيل الضوئي للنبات ، يمكن أن نحصل على غاز الميثان من الحيوانات. باستخدام تلسكوب جيمس ويب ، سيستخدم الباحثون طريقة التحليل الطيفي.
عندما يمر الضوء من نجم عبر الغلاف الجوي لكوكب ما ثم يصل إلينا ، فقد يتغير على طول الطريق. فبعض الضوء يمكن ان ينكسر ، بينما تٌمتص أجزاء أخرى منه بواسطة الجزيئات في الغلاف الجوي.
تمتص بعض الجزيئات الضوء عند أطوال موجية محددة ، مما يعني أن تكوين الضوء يكشف عن وجود جزيئات معينة.
ومع ذلك ، لا ينبغي أن نكتفي فقط بالعثور على اما الأكسجين أو الميثان ، كما يقول آفي لوب. فإذا حدد الفلكيون الأكسجين والميثان في الغلاف الجوي ، فسيكون ذلك مؤشراً أقوى على الحياة البيولوجية.
الميثان هو ما يسمى غاز الاختزال ، الذي يزيل الأكسجين في الغلاف الجوي مع مرور الوقت إذا لم يتم تجديده باستمرار ، على سبيل المثال ، عن طريق التمثيل الضوئي للنباتات.
قامت مجموعة بحثية في جامعة ماكجيل في كندا بدراسة طيف الضوء الذي يمكن قراءته من الغازات الموجودة في الغلاف الجوي للأرض. وبهذه الطريقة ، توصلوا إلى "بصمة" الأرض ، وهي طيف من الضوء يشمل المزيج الأرضي من الماء والميثان والأكسجين وثاني أكسيد الكربون.
يمكن لعلماء الفلك استخدام بصمة الأرض تلك كمقارنة عند دراسة الغلاف الجوي للكواكب الخارجية.
أصبحت البصمات الحيوية مجالا شائعا للبحث ، لكن آفي لوب يقول أن بعض العلماء قد ذهبوا بالفعل الى ما هو أبعد من الغلاف الجوي . فهم يبحثون عن الضوء المنبعث من النباتات الموجودة في المحيطات على الكواكب الخارجية. ربما ينبعث من النبات ضوء أحمر عندما يصطدم ذلك الضوء بالأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من النجم، وهي ظاهرة تعرف باسم التألق الحيوي او الضيائية الحيوية, و هي معروفة في النباتات على الأرض.
بسبب لونه يطلق الفلكيون على ضوء النبات "الحافة الحمراء" ، والتي قد يمكن العثور عليها أيضا على الكواكب الخارجية.
"يمكننا البحث عن الحواف الحمراء في الكواكب التي تدور حول النجوم الأخرى". يقول أفي لوب, ويضيف: "يمكن أن تُظهر الحافة الحمراء وجود نباتات على سطح ذلك الكوكب".
سيكون مجرد العثور على ضوء من النباتات أمرا مثيرا، لكن آفي لوب يعتقد أن البحث عن الحياة يجب أن يكون أكثر طموحا, يجب أن نبحث عن حياة ذكية. يمكن لعلماء الفلك استخدام نفس المبدأ الأساسي الذي ينطبق على الحافة الحمراء للبحث عن الخلايا الشمسية على كوكب غريب. فإذا كانت هناك حضارة تستخدم خلايا شمسية تشبه خلايانا ، فإنها تعكس الضوء بطول موجة أقصر من النباتات. يؤدي هذا إلى إنشاء حافة "اصطناعية" أكثر ميولا الى اللون الأزرق منها الى الأحمر.
"من شأن ذلك أن يشير إلى وجود حياة ذكية. ومن أجل الحياة الذكية ، قد نتمكن من رؤية الإشارات على مسافات أطول ، لأن الإشارات يمكن أن تكون أقوى "، كما يقول آفي لوب ، الذي لديه كوكب خارجي ملموس في الاعتبار: قنطور الأقرب بي أو ما يعرف بروكسيما بي (Proxima b).
يدور هذا الكوكب حول نجمه بمسافة أقل بـ 20 مرة من المسافة بين الأرض والشمس. من ناحية أخرى نجم ذلك الكوكب بكمية أضعف بكثير من نجمنا. تعني المسافة القصيرة إلى النجم أن الكوكب مغلق في ما يسمى بالتناوب المرتبط بالنجم ، بحيث ، مثل القمر ، لديه ضوء النهار المضاء بشكل دائم وضوء الليل المظلم بشكل دائم.
"إذا كانت هناك حضارة على هذا الكوكب ، فربما يكونون قد بنوا خلايا شمسية على الجانب النهاري لنقل الحرارة أو إنتاج الكهرباء لإضاءة الجانب المظلم. يمكن التحقق من ذلك بسهولة من خلال إيجاد انحراف في كمية الضوء المنبعثة من الكوكب فيما يتعلق بكمية الضوء إذا كان للكوكب جانب ليلي مظلم تماما"، كما يقول آفي لوب.
ابراهام افي لوب
يدرك آفي لوب أن بعض علماء الفلك ينتقدونه لاقتراح نظريات غير واقعية. الا انه يستشهد بالثقوب السوداء وموجات الجاذبية كمثال على أن العلم لا يستطيع في كثير من الأحيان تأكيد النظريات حتى بعد عدة عقود بعد تقديمها.
هو نفسه قدم نظرية في عام 2011 عندما نشر ، مع زميله إدوين تورنر من جامعة برينستون ، مقالة علمية ذكروا فيها أن الضوء الليلي من طوكيو في اليابان يمكن ملاحظته باستخدام تلسكوب هابل من حزام كويبر , وهو حزام بعيد يتكون المذنبات والكويكبات يبعد عن الشمس بمائة ضعف المسافة بين الشمس والأرض.
وفي نفس المقالة استنتجوا أن الضوء من مصدر اصطناعي ، مثل حضارة متقدمة تقنيا , يمكن وصفه بصيغة مختلفة تماما عن ضوء النجوم المنعكس من سطح الكوكب بطريقة طبيعية.
وفقا للمعلومة الشائعة ، يجب أن تكون هذه الصيغ هي نفسها ، وبالتالي عرف لوب وزميله أنه من الممكن نظريا على الأقل التمييز بين الضوء الاصطناعي والضوء الطبيعي. يقول آفي لوب: "عندما يعتقد الناس أنهم يعرفون شيئا بالفعل ، فإنهم لا يكتشفون ما إذا كان ذلك صحيحا حقا".
ربما لا يتعين علينا أن ننظر إلى هذا الحد للعثور على علامات الكائنات الغريبة. فقد يأتون هم بأنفسهم إلينا.
في 19 أكتوبر 2017 لاحظت مجموعة من علماء الفلك أوموموا (Oumuamua) ، أول جرم بينجمي في طريقه عبر النظام الشمسي. تسارع ذلك الجرم كان شبيها بتسارع المذنبات. ومع ذلك لم ير الفلكيون ذنب المذنب. مما جعل آفي لوب يفكر فيما إذا كان التسارع يأتي من مركبة شراعية تستخدم ضغط الإشعاع من مصدر ضوء ، مثل الليزر ، لقيادة مركبة فضائية عن طريق توجيه الضوء نحو شراع عاكس.
Oumuamua
التكنولوجيا لديها القدرة على دفع المركبات الفضائية أسرع بكثير من الصواريخ الكيميائية في وقتنا. يقول لوب ربما أتقنت حضارة أجنبية هذه التكنولوجيا بالفعل ، وربما كانت أوموموا مركبة فضائية من هناك.
على أي حال ، يجب أن نبحث عن علامات تدل على الشراع الضوئي وما شابه ، على سبيل المثال بواسطة تلسكوب Vera C. Rubin القادم.
"إذا كنت تستخدم شعاع ضوء قويًا لهذا الغرض (الشراع الضوئي) ، فربما يتسرب جزء من الضوء خارج الشراع ، وبعد ذلك يمكننا رؤيته إذا كنا في ذلك الاتجاه"٫ يقول آفي لوب:
"قد يتحول إلى ضوء قصير ومشرق ، وقد يكون ما نبحث عنه".
إذا تمكنا من مراقبة الانعكاسات من الخلايا الشمسية على الكواكب الخارجية ، وتلوث الحضارات أو لمحات من المركبات الفضائية ، فلن يكون ذلك مجرد تقدم لعلم الفلك, بل ربما سيكون سبقا فضائيا جديدا. ووفقا لآفي لوب ، فإن ذلك سيجلب فهما جديدا تماما لوجودنا في الكون.
"إذا كان لديهم (مخلوقات الفضاء) لديهم مليار سنة لتطوير العلوم والتكنولوجيا الخاصة بهم ، فانهم سيكونون لنا كآلهة. أود أن أسألهم ما معنى الحياة. هذه قضية أساسية. ربما لديهم الجواب ".
ترجمة الاقتباسات والمصادر تمت من قبلي
يُرجى الاشارة لي شخصيا عند نقل الموضوع
الجزء الأول
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة سيف حسين
