21 فوریه 2022 -نوشته اسکات آلن جانستون، جهان امروز- تجسم اثرات CFC در جو زمین. اعتبار: ناسا/ استودیوی تجسم علمی مرکز پرواز فضایی گدارد
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) که در دسامبر گذشته به فضا پرتاب شد، به آرامی ابزارهای خود را نیرو می‌بخشد و محافظ خورشید خود را باز می‌کند، و اکنون در حال تنظیم آینه‌های خود برای آماده شدن برای عملیات است. در عرض چند ماه، قدرتمندترین تلسکوپ فضایی ساخته شده تا کنون، ستاره ها را رصد می کند. ستاره شناسان امیدوارند آنچه که JWST می بیند، نحوه درک ما از جهان را تغییر دهد، درست همانطور که تلسکوپ فضایی هابل چندین دهه قبل انجام داد.
یکی از قابلیت‌های وسوسه‌انگیز که JWST ارائه می‌کند و هابل نمی‌توانست، فرصت تصویربرداری مستقیم از سیاره‌هایی است که به دور ستاره‌های دوردست می‌چرخند، و شاید، فقط شاید، نشانه‌هایی از حیات را تشخیص دهد.
امکان تشخیص از راه دور ردپای زیستی موضوعی داغ در سال های اخیر بوده است. در منظومه شمسی خودمان، کشف اخیر فسفین در اتمسفر زهره این گمانه را برانگیخت که این ماده شیمیایی ممکن است توسط یک شکل حیات میکروبی ایجاد شود. به طور مشابه، متخصصان سنجش از دور پیشنهاد کرده‌اند که حیات گیاهی – که از فتوسنتز برای انرژی استفاده می‌کند – می‌تواند در طول موج‌های فروسرخ شناسایی شود، زیرا کلروفیل نور مرئی را جذب می‌کند، اما در فروسرخ درخشان ظاهر می‌شود و به سیارات پوشیده از شاخ و برگ یک “لبه قرمز” متمایز می‌دهد. ” یک عکس تک پیکسلی از یک سیاره دور ممکن است حاوی اطلاعات کافی باشد که بر اساس اطلاعات ذخیره شده در طول موج های نوری که به عدسی تلسکوپ می رسد، به ما بگوید که آیا حیات بیولوژیکی وجود دارد یا خیر.
اما در مورد زندگی هوشمند چطور؟ آیا JWST می تواند تمدن هایی مشابه تمدن ما را شناسایی کند؟ چگونه به دنبال آنها باشیم؟ بهترین پاسخ ها از درک چگونگی حضور بشر بر روی زمین از فضای خارج از جو به دست می آید. ما گرمای اتلاف (از صنعت، خانه‌ها و غیره) و نور مصنوعی را در شب منتشر می‌کنیم، اما شاید مهم‌تر از همه، ما مواد شیمیایی تولید می‌کنیم که جو ما را با ترکیباتی پر می‌کنند که در غیر این صورت وجود نداشتند. این اجزای مصنوعی جوی ممکن است چیزی باشد که ما را به سوی گونه‌های بیگانه دوردستی که کهکشان را با تلسکوپ قدرتمند خود اسکن می‌کند، سوق دهد.
مقاله‌ای که به‌صورت پیش‌چاپ در ArXiv در دسترس است، امکان استفاده از JWST برای جستجوی آلاینده‌های صنعتی در جو سیارات فراخورشیدی را بررسی کرد. این مقاله به طور خاص بر روی کلروفلوئوروکربن ها (CFCs) متمرکز شده است که در زمین به صورت صنعتی به عنوان مبرد و پاک کننده تولید می شوند. CFC در دهه 1980، قبل از ممنوعیت بین‌المللی استفاده از آنها در سال 1987، حفره‌ای عظیم را در لایه اوزون زمین ایجاد کرد که به کاهش سطح CFC به سطوح کمتر مضر کمک کرد. این “عوامل گلخانه ای قوی با زمان اقامت طولانی در جو”، اگر در جای دیگری در کهکشان یافت شوند، تقریباً به طور قطع نتیجه تمدنی هستند که قادر به صنعتی شدن بی رویه است.
به عبارت دیگر، برخی از بدترین محصولات جانبی بشر – آلودگی ما – ممکن است همان چیزی باشد که ما را قابل تشخیص می کند. و این بدان معنی است که ما ممکن است بتوانیم گونه های دیگری را پیدا کنیم که قادر به برخورد با جو سیاره خود با همان بی اعتنایی هستند.
محدودیت هایی برای قابلیت های یافتن CFC وجود دارد. اگر ستاره یک سیاره بیش از حد روشن باشد، سیگنال را خاموش می کند. بنابراین این تلسکوپ با نگاه کردن به ستاره‌های کلاس M که کوتوله‌های قرمز کم نور و با عمر طولانی هستند، بیشترین موفقیت را خواهد داشت. یک مثال نزدیک تراپیست-1، یک کوتوله قرمز در فاصله 40 سال نوری از ما، با چندین سیاره به اندازه زمین که در منطقه قابل سکونت آن به دور آن می چرخند. JWST می‌تواند CFCها را در سیارات TRAPPIST-1 ببیند، زیرا ستاره کم‌نور علامت CFC را به همان شکلی که یک ستاره درخشان مانند خورشید ما ستاره‌ای از نوع G غرق می‌کند، از بین نمی‌برد.
برعکس، یک تلسکوپ JWST مانند در TRAPPIST-1 قادر به دیدن CFCهای زمین نیست: خورشید ما خیلی روشن است.
متأسفانه، ستارگان کلاس M معمولاً برای زندگی مساعد نیستند، زیرا وقتی جوان هستند، ناپایدار هستند و شعله‌های خورشیدی قدرتمندی را می‌فرستند که ممکن است هر حیات نوپایی را در سیارات مجاور نابود کند. با این حال، آنها با افزایش سن به آرامش می رسند، بنابراین غیرممکن نیست. فقط به این معنی است که ما باید کمی توقعات خود را تعدیل کنیم.
هر آنچه را که در بیرون پیدا می کنیم، یا نمی یابیم، این واقعیت که ما در شرف داشتن توانایی نگاه کردن به همه چیز هستیم، بازی را تغییر می دهد. همانطور که مقاله نتیجه می گیرد، “با پرتاب JWST، بشریت ممکن است به نقطه عطف مهمی در SETI جستجوی هوش فرازمینی نزدیک شود.
