סימני חיים? מדוע האווירה של העולם החייזרי הזה מרגשת אסטרונומים

סימני חיים? מדוע האווירה של העולם החייזרי הזה מרגשת אסטרונומים

חותמת זמן: 13 בספטמבר 2023 1:11

האם אנחנו לבד? שאלה זו ישנה כמעט כמו האנושות עצמה. כיום, השאלה באסטרונומיה מתמקדת במציאת חיים מעבר לכוכב הלכת שלנו. האם אנחנו, כמין וככוכב לכת, לבד? או שיש חיים במקום אחר?

בדרך כלל השאלה מעוררת חזיונות של גרסאות מוזרות וירוקות של בני אדם. עם זאת, החיים הם יותר מסתם אנחנו: בעלי חיים, דגים, צמחים ואפילו חיידקים הם כל מיני הדברים שאנו מחפשים סימנים אליהם בחלל.

דבר אחד על החיים על פני כדור הארץ הוא שהם משאירים עקבות בהרכב הכימי של האטמוספירה. אז עקבות כאלה, הנראים ממרחק רב, הם משהו שאנו מחפשים כאשר אנו צדים חייזרים.

מדענים בבריטניה ובארצות הברית זה עתה דיווחו כמה עקבות כימיים מעניינים מאוד באטמוספירה של כוכב לכת בשם K2-18b, שנמצא במרחק של כ-124 שנות אור מכדור הארץ. בפרט, ייתכן שהם גילו חומר שעל פני כדור הארץ מיוצר רק על ידי יצורים חיים.

הכירו את Exoplanet K2-18b

K2-18b הוא כוכב לכת מעניין - כוכב לכת שמקיף כוכב אחר. התגלה בשנת 2015 על ידי משימת K2 של טלסקופ החלל קפלר, זהו סוג של כוכב לכת הנקרא תת-נפטון. כפי שבטח ניחשתם, אלה קטנים יותר מנפטון במערכת השמש שלנו.

כוכב הלכת כבד בערך פי שמונה וחצי מכדור הארץ ומקיף סוג של כוכב הנקרא ננס אדום, קריר בהרבה מהשמש שלנו. עם זאת, K2-18b מקיף הרבה יותר קרוב לכוכב שלו מאשר נפטון - במה שאנו מכנים אזור ראוי למגורים. זהו האזור שאינו חם מדי ולא קר מדי, בו יכולים להתקיים מים נוזליים (במקום להקפיא לקרח או לרתוח לאדים).

כדור הארץ הוא מה שנקרא כוכב לכת סלעי (מסיבות ברורות) אבל תת-נפטון הם כוכבי לכת גז, עם אטמוספרות הרבה יותר גדולות המכילות הרבה מימן והליום. האווירה שלהם יכולה להכיל גם אלמנטים אחרים.

מה שמביא אותנו להתרגשות סביב K2-18b.

כיצד לטביעת אצבע של אווירה

כוכב הלכת התגלה לראשונה על ידי טלסקופ החלל קפלר, שעקב אחר כוכבים רחוקים וקיווה שכוכבי לכת יעברו לפניהם. כאשר כוכב לכת אכן עובר בינינו לבין כוכב, הכוכב נעשה עמום לרגע - וזה מה שאומר לנו שכוכב לכת נמצא שם.

על ידי מדידת גודל הירידה בבהירות, כמה זמן לוקח לכוכב הלכת לעבור מול הכוכב, ובאיזו תדירות זה קורה, נוכל לחשב את גודלו ומסלולו של כוכב הלכת. הטכניקה הזו מצוינת במציאת כוכבי לכת, אבל היא לא מספרת לנו על האטמוספרות שלהם - שהיא פיסת מידע חשובה כדי להבין אם הם מכילים חיים או ניתנים למגורים.

טלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א - ה טלסקופ חלל גדול ששוגר בסוף 2021 - צפה כעת ומדד את האטמוספירה של כוכב הלכת הזה.

הטלסקופ עשה זאת על ידי מדידת צבע האור עד כדי כך שהוא יכול לזהות עקבות של אטומים ומולקולות ספציפיות. תהליך זה, הנקרא ספקטרוסקופיה, הוא כמו מדידת טביעות אצבעות של יסודות.

תרשים המראה את בליעת אורכי גל שונים של אור על ידי האטמוספירה של K2-18b, ואילו אורכי גל תואמים לחומרים שונים באטמוספרה.
האטמוספירה של כוכב הלכת K2-18b הראתה סימנים חזקים של מתאן ופחמן דו חמצני, כמו גם אינדיקציה חלשה של דימתיל גופרתי. קרדיט תמונה: NASA / CSA / ESA / R. Crawford (STScI) / J. Olmsted (STScI) / N. Madhusudhan (אוניברסיטת קיימברידג')

לכל אלמנט ומולקולה יש חתימת צבע משלה. אם אתה יכול להסתכל על חתימת הצבע, אתה יכול לעשות קצת עבודת בילוש, ולהבין אילו יסודות או תרכובות יש בכוכב הלכת.

בעוד שלכוכב הלכת אין אור משלו, האסטרונומים חיכו לרגע שבו K2-18b חלף מול הכוכב שלו ומדדו את אור הכוכבים בזמן שהוא עובר באטמוספרה של כוכב הלכת, מה שאפשר לצוות לזהות טביעות אצבע של חומרים באטמוספרה.

פליצות ימיות חייזרים?

המחקר החדש מצא הרבה פחמן דו חמצני ומתאן. זה מעניין מכיוון שזה דומה למה שנמצא על כדור הארץ, מאדים ונוגה במערכת השמש שלנו - ולא נפטון.

עם זאת, הוא מצא גם כמות קטנה של דימתיל גופרתי. דימתיל גופרתי הוא מולקולה מעניינת, המורכבת מפחמן, מימן וגופרית.

על כדור הארץ, זה בדרך כלל קצת מסריח. אבל זה גם קשור קשר הדוק לחיים.

התהליך היחיד שאנו מכירים שיוצר דימתיל גופרתי על הפלנטה שלנו הוא החיים. בפרט, החיים הימיים והפלנקטון פולטים אותו בצורה של גזים.

אז כן, מדענים מתלהבים מהרעיון הפוטנציאלי של הפלצות ימיות חייזרים. אם זה אמיתי. וקשור לחיים.

החיפוש ממשיך

בעוד שבכדור הארץ, דימתיל גופרתי מקושר לחיים, בכוכבי לכת אחרים זה עשוי להיות קשור איכשהו לתהליכים גיאולוגיים או כימיים.

אחרי הכל, K2-18b הוא משהו כמו נפטון - כוכב לכת שאנחנו לא באמת יודעים עליו הרבה. רק בחודש שעבר, חוקרים גילו את זה עננים על נפטון קשורים קשר חזק למחזור הפעילות של השמש בן 11 שנים. יש לנו הרבה מה ללמוד על כוכבי לכת והאטמוספרות שלהם.

כמו כן, המדידה של דימתיל גופרתי עדינה מאוד - לא חזקה כמעט כמו הפחמן הדו חמצני והמתאן. המשמעות היא שנדרשות מדידות מפורטות יותר לשיפור עוצמת האות.

ייתכן שטלסקופים אחרים יצטרכו להצטרף למאמץ. מכשירים בטלסקופ Very Large (Very Large Telescope) בצ'ילה מסוגלים למדוד את האטמוספרות של כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים - וכך גם מכשיר חדש בשם Veloce בטלסקופ אנגלו האוסטרלי במצפה הכוכבים Siding Spring באוסטרליה.

וטלסקופי חלל חדשים, כמו PLATO של אירופה שנמצא בבנייה, גם יעזרו לנו להסתכל טוב יותר על אטמוספרות חייזרים.

אז למרות שהסימנים של דימתיל גופרתי על K2-18b אולי אינם קשורים לחיים, הם עדיין סיכוי מרגש. יש עוד הרבה מה לחקור.

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

תמונת אשראי: נאס"א / CSA / ESA / J. Olmsted (STScI) / מדע: N. Madhusudhan (אוניברסיטת קיימברידג')

בול זמן:

עוד מ רכזת הסינגולריות