يعتبر البحث عن الحياة خارج كوكب الأرض من الدوافع الرئيسية لعلوم الفلك والعلوم الكوكبية الحديثة. تتسارع الجهود الدولية لبناء تلسكوبات ومجسات كوكبية جديدة لتعزيز هذا البحث. ومع ذلك، تظل التحديات قائمة في تفسير العلامات المحتملة للحياة، المعروفة باسم البصمات البيولوجية، وتحديد المواقع الدقيقة للبحث.
تلسكوبات جديدة للبحث عن الحياة
تعمل وكالة ناسا على تطوير تلسكوب المرصد العالمي للحياة القابلة للسكنى، والذي سيمكن من التقاط صور فائقة الوضوح للكواكب المحيطة بالنجوم المجاورة. بالإضافة إلى ذلك، هناك مفهوم تلسكوب آخر يُعرف باسم كوكبة تلسكوبات نوتيلوس، المصمم لدراسة مئات الكواكب الشبيهة بالأرض مع مرورها أمام نجومها المضيفة.
تهدف هذه التلسكوبات المستقبلية وغيرها إلى توفير دراسات أكثر حساسية للعوالم الخارجية. هذا التطور يثير تساؤلين مهمين: “أين يجب أن ننظر؟” و”هل البيئات التي نعتقد أننا نرى فيها علامات الحياة قابلة للسكنى فعلاً؟”
متى يكون العالم الخارجي قابلاً للسكنى؟
تعرف أُكسفورد للغات “القابلية للسكنى” بأنها “مناسبة أو جيدة بما يكفي للعيش فيها”. لكن كيف يعرف العلماء ما هو “جيد بما يكفي للعيش” للكائنات الحية خارج الأرض؟ هل يمكن للكائنات الحية الدقيقة أن تعيش في بحيرات من الحمض المغلي أو الميثان السائل المتجمد، أو تطفو في قطرات الماء في الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة؟
للحفاظ على البساطة، تتبع ناسا مبدأ “اتبع الماء”، حيث يعتبر الماء ضرورياً لكل أشكال الحياة المعروفة على الأرض. ولكن مع تزايد قدرة الفلكيين على توصيف العوالم الخارجية، يحتاج علماء البيولوجيا الفلكية إلى نهج أكثر كمية وتفصيلاً من تصنيف الماء أو عدمه.
نهج جديد للقابلية للسكنى
تم تطوير نهج جديد يعرف بإطار العمل الكمي للقابلية للسكنى، والذي يتميز بتوجهه إلى أسئلة أكثر تحديداً وموضوعية: هل تسمح الشروط في البيئة المعروفة لبقاء نوع معين (معروف أو غير معروف) أو نظام بيئي؟
كما أن هذا الإطار لا يصر على الإجابات البسيطة “نعم أو لا”، بل يستخدم نماذج حاسوبية لحساب إجابة احتمالية. وبدلاً من افتراض أن الماء السائل هو العامل المحدد الأساسي، يقارن فهمنا للشروط التي يتطلبها الكائن (نموذج الكائن) مع فهمنا للشروط الموجودة في البيئة (نموذج البيئة).
تحديات دراسة العوالم الخارجية
تعتبر المواقع المحتملة للحياة خارج الأرض صعبة الدراسة بشكل مباشر وغالباً ما يكون من المستحيل زيارتها وأخذ عينات منها. على سبيل المثال، يظل باطن المريخ بعيداً عن متناولنا في الغالب. كما أن الأجرام السماوية مثل محيطات أوروبا التابعة للمشتري ومحيطات إنسيلادوس التابعة لزحل تظل بعيدة جداً عن متناولنا.
تواجه القياسات تحديات عديدة، بما في ذلك عدم اليقين. فمثلاً، قد نكون متأكدين بنسبة 88% فقط من وجود بخار الماء في غلاف جوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية. لذا يجب أن يكون إطار العمل قادراً على التعامل مع كميات قليلة من البيانات والتعامل مع عدم اليقين.
الخاتمة
إن البحث عن الحياة خارج الأرض هو واحد من أكبر التحديات العلمية في عصرنا. من خلال استخدام تلسكوبات متطورة ونماذج علمية مبتكرة، يمكن للعلماء التقرب أكثر من الإجابة على أحد أكبر الأسئلة: هل نحن وحدنا في الكون؟ بتبني مقاربة علمية دقيقة وموضوعية، يمكننا توجيه الجهود المستقبلية بشكل أفضل نحو اكتشافات محتملة تغير نظرتنا للعالم.
