كتب – رامز يوسف:
وفقًا لدراسة جديدة، قد توفر عوالم “هايس”، وهي نوع محتمل من الكواكب الخارجية ذات محيطات عميقة محاطة بغلاف سميك من الهيدروجين، أفضل فرصة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لاكتشاف البصمات الحيوية.
هذه العلامات المحتملة للحياة هي مجموعة من المواد الكيميائية تُسمى هاليدات الميثيل، تُنتجها بعض البكتيريا والطحالب المحيطية على الأرض.
قال إيدي شويترمان، عالم الأحياء الفلكية بجامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، في بيان: “على عكس الكواكب الشبيهة بالأرض، حيث تُصعّب الضوضاء الجوية وقيود التلسكوب اكتشاف البصمات الحيوية، تُقدم كواكب “هايس” إشارة أوضح بكثير”.
في الوقت الحالي، لا يزال وجود كواكب “هايس” افتراضيًا. اسمها مُشتق من كلمتي “هيدروجين” و”محيط”، وصاغه لأول مرة عالم الكواكب نيكو مادوسودان من جامعة كامبريدج عام ٢٠٢١.
من المتوقع أن تدور كواكب الهايس حول نجوم قزمة حمراء، وأفضل مرشح من هذا النوع هو كوكب K2-18b. يدور هذا الكوكب الخارجي “شبيه نبتون”، في المنطقة الصالحة للسكن حول نجم قزم أحمر يبعد ١٢٤ سنة ضوئية عن الأرض في كوكبة الأسد.
اكتشف تلسكوب هابل الفضائي بخار الماء في الغلاف الجوي لكوكب K2-18b عام ٢٠١٩، كما رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي وجود ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي للكوكب، إلى جانب نقص أول أكسيد الكربون والأمونيا – تمامًا كما تنبأت فرضية الكوكب الهايسّي. هناك أيضًا أدلة مبدئية على وجود مركب يُسمى ثنائي ميثيل كبريتيد، والذي يُنتج على الأرض فقط بواسطة العوالق المحيطية، في الغلاف الجوي لكوكب K2-18b، إلا أن هذا الدليل لا يزال مثيرًا للجدل.
وقد ذهب فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد والمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ خطوة أبعد. إذ يقترحون أن عائلة أخرى من المركبات تُسمى هاليدات الميثيل، والتي تُنتجها الحياة المحيطية الميكروبية على الأرض، يمكن أن تُنتج بصمة حيوية – أي بصمة كيميائية للحياة البيولوجية – في الغلاف الجوي لكوكب هيسياني، يسهل اكتشافها مقارنةً ببصمة الأكسجين على كوكب شبيه بالأرض.
وقالت ميكايلا ليونج من جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، المؤلفة الأولى لورقة بحثية جديدة تصف البحث: “من الصعب أو المستحيل حاليًا اكتشاف الأكسجين على كوكب شبيه بالأرض. ومع ذلك، يتيح وجود هاليدات الميثيل على عوالم هيسياني فرصة فريدة للكشف باستخدام التقنيات الحالية”.
هاليدات الميثيل هي جزيئات تجمع ذرات كربون وثلاث ذرات هيدروجين متصلة بذرة هالوجين مثل البروم أو الكلور أو الفلور. (الهالوجينات هي مجموعة من العناصر التفاعلية غير المعدنية). على الأرض، تُنتج هاليدات الميثيل من خلال الحياة، لكنها قليلة الوجود في الغلاف الجوي لكوكبنا.
أما في العوالم الهايسية، فقد تكون الأمور مختلفة. يعتقد فريق ليونج أن الظروف على هذه العوالم، إن وُجدت، ستسمح لهاليدات الميثيل بالتراكم بكميات كبيرة في الغلاف الجوي. علاوة على ذلك، ستتمتع هاليدات الميثيل بخصائص امتصاص قوية في ضوء الأشعة تحت الحمراء، بنفس الأطوال الموجية التي صُمم تلسكوب جيمس ويب لرصدها.
قال ليونج: “من أهم فوائد البحث عن هاليدات الميثيل إمكانية العثور عليها خلال 13 ساعة فقط باستخدام تلسكوب جيمس ويب. وهذا يُشبه، أو أقل بكثير، الوقت اللازم للبحث عن غازات مثل الأكسجين أو الميثان باستخدام التلسكوب”.
هناك عائقان لما يقترحه فريق ليونج. الأول أننا لا نعرف حتى الآن ما إذا كانت عوالم الهايس موجودة بالفعل. وقد طُرحت كإمكانية لتفسير خصائص بعض الكواكب الدافئة الشبيهة بكوكب نبتون، والتي تتميز بكثافة متوسطة تُشير إلى وجود غلاف جوي سميك من الهيدروجين ومحيط عميق من الماء السائل. ومع ذلك، فإنّ الرصد المباشر لمحيط تحت غلاف الهيدروجين لمثل هذا العالم غير ممكن حاليًا.
المشكلة الثانية أننا لا نعرف ما إذا كانت هذه المحيطات صالحة للسكن. سيكون عالم الهايس حارًا، وعلى الرغم من أن الظروف القاسية تحت غلاف الهيدروجين ستمنع المحيط من التبخر، فإنه من غير المؤكد ما إذا كان سيكون حارًا جدًا لدرجة لا تسمح بوجود الحياة كما نعرفها. ومع ذلك، فإنّ الكشف الإيجابي عن هاليدات الميثيل في الغلاف الجوي لعالم هايس مُرشّح سيكون مؤشرًا قويًا على إمكانية وجود حياة هناك في محيط عميق.
إذا وُجدت حياة على مثل هذا العالم، فستحتاج إلى الهيدروجين، وليس الأكسجين.
قال شويترمان: “إذا وجدنا هذه الميكروبات، فستكون لاهوائية. ستكون متكيفة مع بيئة مختلفة تمامًا، ولا يمكننا تخيّل ذلك، إلا أن نقول إن هذه الغازات ناتجة بشكل معقول عن أيضها”.
توجد على الأرض حياة لاهوائية – أي أشكال الحياة التي تعيش بدون أكسجين – لذا فهي ليست غريبة حقًا على الحياة في كوكبنا، حتى لو كانت البيئة التي ستعيش فيها كذلك. قد تكون العوالم الشبيهة بالأرض التي تدور حول الأقزام الحمراء نادرة، لأن الأقزام الحمراء وحوش صغيرة شرسة، معرضة لإطلاق دفعات من الإشعاع القاسي الذي يمكن أن يجرد الغلاف الجوي لكوكب شبيه بالأرض. ومع ذلك، قد تكون عوالم الهايس المحمية بأغلفتها الجوية الهيدروجينية السميكة أقل عرضة لهجوم من نجمها.
لذلك، قد تكون عوالم الهايس هي المكان الذي توجد فيه الحياة في أنظمة الأقزام الحمراء، وبما أن الأقزام الحمراء تشكل حوالي ثلاثة أرباع جميع النجوم في مجرتنا درب التبانة، فقد يكون هناك عدد أكبر بكثير من عوالم الهايس الصالحة للحياة في الكون مقارنةً بالعوالم الشبيهة بالأرض.
نُشر البحث في مجلة The Astrophysical Journal Letters.
المصدر: Space.com
اقرأ أيضا:
