تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌تواند در تنها ۲۰ ساعت شواهد حیات فرازمینی را پیدا کند

با پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب در ۲۷ آذر امسال، پنجره‌ای جدید رو به جهانمان باز می‌شود و مقامات ناسا و سایر سازمان‌های فضایی احتمال می‌دهند که این تلسکوپ بتواند نشانه‌هایی از حیات را در سیاراتی فراتر از منظومه ما پیدا کند.

به نظر می‌رسد که نشانه‌هایی از حیات در برخی سیارات تنها با ۵ تا ۱۰ گذر مشخص شود و به این معنی است که وب می‌تواند با ۲۰ ساعت رصد احتمال وجود حیات در سیاره‌ای فراخورشیدی را به ما نشان دهد. البته ممکن است این احتمال در ۲۰ ساعت متوالی اتفاق نیفتد، با این حال این پروسه با سرعتی باورنکردنی پیش می‌رود.

برای تشخیص سیارات فرازمینی چندین روش وجود دارد و دیدن آن‌ها بسیار سخت‌تر از دیدن سیارات منظومه‌مان است. سیاراتی مثل زحل و مشتری – که به راحتی در این شب‌ها می‌توانید در سمت جنوب آسمان تشخیص دهید – با چشم غیرمسلح و تنها با نور خورشید قابل مشاهده‌اند. اما رصد مستقیم سیارات فرازمینی حتی برای رصدخانه‌های عظیم هم کار دشواری است.

یکی از روش‌هایی که منجمان این اجرام را رصد می‌کنند، مشاهده گذر این سیارات از مقابل ستاره‌شان است. این گذرها مثل یک خورشیدگرفتگی بسیار کوچک اتفاق می‌افتد و برای لحظاتی جلوی رسیدن نور ستاره به ما را می‌گیرد. مشاهده این گذرها برای رصدخانه‌ها زحمت زیادی ندارد و تاکنون هزاران سیاره فراخورشیدی با این روش رصد شده‌اند.

وب در کنار مشاهده این سیارات، می‌تواند ترکیبات شیمیایی اتمسفر آن‌ها را هم تشخیص دهد و احتمال وجود حیات را به ما بگوید. وب این کار را با ابزارهای اسپکتروسکوپی خود انجام می‌دهد. وقتی این گذرها اتفاق می‌افتد، بخشی از نور ستاره از اتمسفر سیاره رد می‌شود و به ما می‌رسد. این تلسکوپ می‌تواند با اسپکتروسکوپ خود، این نور را تحلیل کند و ترکیبات اتمسفر سیاره را نشان دهد.

محققان این بار مدت زمانی که طول می‌کشد تا تجهیزات وب چنین مطالعه‌ای را انجام دهد، محاسبه کردند. برای مثال، اخیرا سیاره‌ای به نام TRAPPIST-1e پیدا شد که به احتمال زیاد شرایط اتمسفری آن مانند دوران آرکئن و نخست‌زیستی روی زمین است. به همین دلیل، احتمال می‌رود حیات روی آن وجود داشته باشد و شامل مولکول متان و کربن دی‌اکسید باشد.

هنوز هیچ مطالعه‌ای روی ابر و غبار اتمسفری آن انجام نشده، اما وب می‌تواند با ابزار «نیراسپک» (NIRSpec) خود که اسپکتروسکوپی فروسرخ است، با رصد ۵ تا ۱۰ گذر این سیاره شواهد خوبی در اختیارمان قرار دهد. اما این اتفاق فقط زمانی ممکن است که اتمسفر این سیاره رقیق باشد و فشار ابر و غبار آن بین ۰.۱ تا ۰.۶ برابر اتمسفر زمین در سطح دریا باشد.

از طرفی، اگر فشار اتمسفری آن خیلی پایین و ۰.۰۱ اتمسفر یا ۱۰ میلی‌بار باشد، حدود ۵۰ گذر نیاز است تا بتوان ترکیبات شیمیایی آن را تشخیص داد. وب در چنین شرایطی به بیش از ۲۰۰ ساعت رصد نیاز دارد. با وجود اینکه ممکن است سال‌ها طول بکشد تا مطمئن شویم حیات دیگری در سیاره‌ای فراخورشیدی وجود دارد، با پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌توان زودتر به پاسخ این سوال رسید.