قد يكون وجود أكسيد النيتروز في أجواء الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض دليلاً على وجود حياة خارج كوكب الأرض - وفقًا لدراسة أجراها باحثون في الولايات المتحدة بقيادة إدوارد شفيترمان في جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد.
باستخدام نماذج الكمبيوتر المتقدمة لدعم اقتراحهم ، يعتقد الفريق أن عمله يمكن أن يقدم رؤى مهمة لدراسات الكواكب الخارجية بواسطة المراصد الحالية والمستقبلية - بما في ذلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST).
يعرف علماء الفلك أكثر من 5000 من الكواكب الخارجية - وهي كواكب تدور حول نجوم غير الشمس - وهذا العدد في تزايد مستمر. مع تحسن التلسكوبات ، يتحسن علماء الفلك في تحديد تكوينات الغلاف الجوي للكواكب الخارجية ، وتلعب هذه القياسات دورًا مهمًا في البحث عن حياة خارج كوكب الأرض. يتم ذلك عن طريق إجراء قياسات طيفية على ضوء النجوم الذي مر عبر الغلاف الجوي للكواكب الخارجية.
بحثا عن الحياة
لم نشهد من قبل حياة على كوكب آخر ، لذلك لا نعرف بالضبط كيف ستؤثر على الغلاف الجوي للكواكب الخارجية. بدلاً من ذلك ، يحدد علماء الأحياء الفلكية المواد الكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي للأرض والتي ترتبط بوجود الحياة ويبحثون عن هذه "البصمات الحيوية".
هذا هو المكان الذي يأتي فيه أكسيد النيتروز (المعروف أيضًا باسم غاز الضحك). في حين أنه ليس شائعًا بشكل خاص في الغلاف الجوي للأرض اليوم ، يقترح شفيترمان وزملاؤه أن الغاز قد يكون وفيرًا في العصور السابقة من تاريخ الأرض.
يمكن للغازات السامة في المنطقة الصالحة للسكن أن تعيق ظهور الحياة الفضائية
ينتج أكسيد النيتروز عن طريق بعض الكائنات الحية على الأرض ، لذلك من الممكن أن يتواجد في أجواء بعض الكواكب الخارجية التي تؤوي الحياة. هنا على الأرض ، هناك عمليات طبيعية تحافظ على مستويات أكسيد النيتروز في الغلاف الجوي منخفضة جدًا. ومع ذلك ، يمكن أن تنتج وفرة من أكسيد النيتروز على الكواكب الأخرى من انخفاض مستويات المحفزات المعدنية والإنزيمات البيولوجية التي تكسر المركب. الاحتمال الآخر هو أن الإشعاع النجمي الذي تتلقاه بعض الكواكب الخارجية ليس بنفس كفاءة ضوء الشمس في تدمير أكسيد النيتروز. في الواقع ، يمكن أن تكون مستويات أكسيد النيتروز في مثل هذه الحالات عالية بما يكفي لرصدها بواسطة تلسكوبات مثل JWST.
استكشف فريق شفيترمان هذه الفكرة من خلال تطوير نموذج بيوجيوكيميائي يحدد الكميات المحتملة من أكسيد النيتروز في الغلاف الجوي للكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض التي تدور حول نجوم التسلسل الرئيسي. من خلال ربط نموذجهم بالنماذج الكيميائية الضوئية والطيفية ، حسب الباحثون أيضًا أن أكسيد النيتروز يمكن أن يتراكم إلى مستويات يمكن اكتشافها ضمن مجموعة من الظروف الجوية. هذا يمكن أن يشمل ترابيست -1 النظام ، حيث يبدو أن ما يصل إلى أربعة كواكب تدور داخل المنطقة الصالحة للسكن لنجمها القزم الأحمر البارد.
على الرغم من أن أكسيد النيتروز يمكن أن ينتج أيضًا من مصادر غير بيولوجية ، مثل الصواعق ، فقد أظهر الفريق أن كميات الغاز المنتجة ستكون أقل من تلك التي تنتجها النظم البيئية الغريبة. بناءً على النتائج التي توصلوا إليها ، يأمل شفيترمان وزملاؤه في أن تضيف تلسكوبات كوكب الأرض ، جنبًا إلى جنب مع التلسكوبات الأخرى التي تبحث بنشاط عن علامات الحياة في أجواء الكواكب الخارجية ، أكسيد النيتروز إلى قائمة البصمات الحيوية القابلة للحياة - مما قد يجعل اكتشاف الحياة خارج كوكب الأرض خطوة أقرب.
تم وصف البحث في مجلة الفيزياء الفلكية.
