کارل سیگان 30 سال پیش حیات روی زمین را کشف کرد - در اینجا دلیل اهمیت آزمایش او هنوز هم امروز است.

کارل سیگان 30 سال پیش حیات روی زمین را کشف کرد - در اینجا دلیل اهمیت آزمایش او هنوز هم امروز است.

تمبر زمان: 26 اکتبر 2023، 2:56 بعد از ظهر

از زمانی که گروهی از دانشمندان به رهبری آنها 30 سال می گذرد کارل ساگان یافت مدرک برای حیات روی زمین با استفاده از داده های ابزارهای موجود در ناسا گالیله فضاپیمای روباتیک بله درست خواندید در میان بسیاری از مرواریدهای حکمت، سیگن به این دلیل مشهور بود که می گفت علم چیزی بیش از مجموعه ای از دانش است - این یک روش تفکر است.

به عبارت دیگر، چگونگی انجام کار انسان برای کشف دانش جدید حداقل به اندازه خود دانش مهم است. در این راستا، مطالعه نمونه‌ای از یک «آزمایش کنترلی» بود - بخش مهمی از روش علمی. این می تواند شامل پرسیدن اینکه آیا یک مطالعه یا روش تجزیه و تحلیل داده شده قادر به یافتن شواهدی برای چیزی است که ما قبلاً می دانیم یا خیر.

فرض کنید قرار بود کسی با یک فضاپیمای بیگانه با همان ابزاری که گالیله داشت از کنار زمین عبور کند. اگر هیچ چیز دیگری در مورد زمین نمی دانستیم، آیا می توانستیم بدون ابهام حیات را در اینجا تشخیص دهیم و از چیزی جز این ابزارها (که برای یافتن آن بهینه نمی شوند) استفاده کنیم؟ اگر نه، چه چیزی در مورد توانایی ما برای تشخیص زندگی در هر جای دیگر می گوید؟

گالیله در اکتبر 1989 در یک پرواز شش ساله به مشتری پرتاب شد. با این حال، گالیله مجبور شد ابتدا چندین دور منظومه شمسی درونی انجام دهد و از نزدیک زمین و زهره را طی کند تا بتواند سرعت کافی برای رسیدن به مشتری را بگیرد.

در اواسط دهه 2000، دانشمندان نمونه هایی از خاک را از محیط مریخ مانند صحرای آتاکامای شیلی بر روی زمین، که حاوی زندگی میکروبی آن‌ها سپس از آزمایش‌هایی مشابه آزمایش‌های مورد استفاده در فضاپیمای وایکینگ ناسا (که با هدف شناسایی حیات در مریخ در هنگام فرود در آنجا در مریخ استفاده شد، استفاده کردند. 1970s) برای اینکه ببینیم آیا می توان در آتاکاما زندگی پیدا کرد یا خیر.

آنها شکست خوردند - مفهوم آن این بود که اگر فضاپیمای وایکینگ در صحرای آتاکاما روی زمین فرود آمد و همان آزمایش‌هایی را انجام داد که روی مریخ انجام دادند، ممکن بود از دست رفته امضای مادام العمر، حتی اگر وجود آن مشخص باشد.

نتایج گالیله

گالیله با ابزارهای مختلفی طراحی شده بود که برای مطالعه جو و محیط فضایی مشتری و قمرهای آن طراحی شده بود. اینها شامل دوربین های تصویربرداری، طیف سنج ها (که نور را بر اساس طول موج تجزیه می کنند) و یک آزمایش رادیویی بود.

نکته مهم این است که نویسندگان این مطالعه هیچ ویژگی حیات روی زمین را فرض نکرده اند ابتکار عمل (از ابتدا)، اما تلاش کردند تا نتایج خود را فقط از داده ها استخراج کنند. ابزار طیف‌سنج نقشه‌برداری مادون قرمز نزدیک (NIMS) آب گازی پراکنده در سراسر جو زمین، یخ در قطب‌ها و گستره‌های بزرگ آب مایع «با ابعاد اقیانوسی» را شناسایی کرد. همچنین دمایی از -30 درجه سانتیگراد تا +18 درجه سانتیگراد را ثبت کرد.

تصویری که توسط فضاپیمای گالیله در فاصله 2.4 میلیون کیلومتری گرفته شده است.
آیا می توانی ما را ببینی؟ تصویر گالیله اعتبار تصویر: ناسا

مدرکی برای زندگی؟ نه هنوز. این مطالعه به این نتیجه رسید که تشخیص آب مایع و سیستم آب و هوای آب یک لازم است، اما کافی نیست بحث و جدل.

NIMS همچنین غلظت بالایی از اکسیژن و متان را در جو زمین در مقایسه با سایر سیارات شناخته شده شناسایی کرده است. هر دوی اینها گازهای بسیار واکنش پذیری هستند که به سرعت با سایر مواد شیمیایی واکنش داده و در مدت زمان کوتاهی از بین می روند. تنها راه برای حفظ چنین غلظت‌هایی از این گونه‌ها این بود که به‌طور مداوم به وسیله‌هایی دوباره پر شوند - باز هم نشان‌دهنده حیات، اما نه اثبات‌کننده. سایر ابزارهای موجود در فضاپیما وجود لایه اوزون را شناسایی کردند که از سطح در برابر اشعه ماوراء بنفش آسیب‌رسان خورشید محافظت می‌کرد.

ممکن است تصور شود که یک نگاه ساده از طریق دوربین ممکن است برای تشخیص زندگی کافی باشد. اما این تصاویر اقیانوس‌ها، بیابان‌ها، ابرها، یخ‌ها و مناطق تاریک‌تر در آمریکای جنوبی را نشان می‌داد که، تنها با آگاهی قبلی، مطمئناً می‌دانیم که جنگل‌های بارانی هستند. با این حال، هنگامی که با طیف‌سنجی بیشتر ترکیب شد، جذب مشخصی از نور قرمز برای پوشاندن مناطق تاریک‌تر یافت شد، که این مطالعه به این نتیجه رسید که "به شدت حاکی از جذب نور توسط زندگی گیاهی فتوسنتزی است". هیچ ماده معدنی برای جذب نور دقیقاً به این روش شناخته نشده بود.

بالاترین وضوح تصاویر گرفته شده، همانطور که توسط هندسه flyby دیکته شده است، مربوط به بیابان های مرکز استرالیا و صفحات یخی قطب جنوب بود. از این رو هیچ یک از تصاویر گرفته شده شهرها یا نمونه های واضحی از کشاورزی را نشان نمی دهد. این فضاپیما همچنین در طول روز با نزدیکترین فاصله در کنار سیاره پرواز می کرد، بنابراین نورهای شهرها در شب نیز قابل مشاهده نبودند.

با این حال، مورد علاقه گالیله بیشتر بود آزمایش رادیویی موج پلاسما. کیهان پر از انتشار رادیویی طبیعی است، با این حال بیشتر آن پهنای باند است. به این معنا که انتشار از یک منبع طبیعی معین در فرکانس‌های زیادی رخ می‌دهد. منابع رادیویی مصنوعی، در مقابل، در یک باند باریک تولید می‌شوند: یک مثال روزمره، تنظیم دقیق یک رادیو آنالوگ است که برای یافتن یک ایستگاه در میان استاتیک لازم است.

نمونه ای از انتشار رادیویی طبیعی از شفق قطبی در جو زحل را می توان در زیر شنید. فرکانس به سرعت تغییر می کند - برخلاف ایستگاه های رادیویی.

[محتوای جاسازی شده]

گالیله گسیل رادیویی باند باریک ثابت از زمین را در فرکانس‌های ثابت شناسایی کرد. این مطالعه به این نتیجه رسید که این فقط می تواند از یک تمدن تکنولوژیک باشد و فقط در قرن گذشته قابل تشخیص است. اگر فضاپیمای بیگانه ما در چند میلیارد سال قبل از قرن بیستم در هر زمان مشابه زمین را انجام می داد، هیچ مدرک قطعی از وجود تمدن روی زمین به هیچ وجه نمی دید.

شاید جای تعجب نباشد که هنوز هیچ مدرکی برای حیات فرازمینی پیدا نشده است. حتی یک فضاپیما که در فاصله چند هزار کیلومتری تمدن بشری روی زمین پرواز می کند، نمی تواند آن را شناسایی کند. بنابراین آزمایش‌های کنترلی مانند این در اطلاع‌رسانی به جستجوی حیات در جای دیگر حیاتی هستند.

در عصر حاضر، بشریت اکنون بیش از 5,000 سیاره را در اطراف ستارگان دیگر کشف کرده است و ما حتی وجود آب را نیز تشخیص داده ایم. در جوها از برخی سیاره ها آزمایش ساگان نشان می دهد که این به خودی خود کافی نیست.

یک مورد قوی برای زندگی در جاهای دیگر احتمالاً مستلزم ترکیبی از شواهد متقابلاً حمایت کننده است، مانند جذب نور توسط فرآیندهای فتوسنتز مانند، انتشار رادیویی باند باریک، دما و آب و هوای متوسط، و آثار شیمیایی در اتمسفر که توضیح آنها توسط غیر بیولوژیکی دشوار است. به معنای. همانطور که به عصر سازهایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وبآزمایش ساگان در حال حاضر مانند 30 سال پیش آموزنده است.

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

تصویر های اعتباری: زمین و ماه توسط فضاپیمای گالیله / ناسا دیده می شود

تمبر زمان:

بیشتر از تکینگی هاب