آیا می‌توانیم حیات بیگانه را از طریق آلودگی آن کشف کنیم؟

فرارو- «گونزالو گونزالس»، دانشمند اتمسفر در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین، معمولا به جو زمین توجه داشت. حدود یک دهه پیش، یکی از همکاران‌اش پرسشی غیر منتظره مطرح کرد: «اگر از نظر فناوری پیشرفته، به دنبال ردپایی از یک تمدن بیگانه بودید، چگونه این کار را انجام می‌دادید»؟ گونزالس پیش ازپاسخ دادن به این پرسش لحظه‌ای فکر کرد: کلروفلوئوروکربن‌ها یا CFCs. پیش از آن که متوجه شویم کلروفلوروکربن‌ها لایه اوزون را فرسایش می‌دهند، سال‌ها وسایل مختلف از جمله قوطی‌های آئروسل* و یخچال‌ها این گازها را در حجم عظیمی منتشر می‌کردند.

به گزارش فرارو به نقل از شبکه خبری بی‌بی سی، گونزالس می‌گوید: «کلروفلوئوروکربن‌ها دوامی طولانی دارند و قطعا طبیعت آن‌ها را تولید نمی‌کند. اگر برخی از بیگانگان جهان خود را به گونه‌ای که ما در قرن بیستم جهان خود را آلوده کردیم آلوده می‌کردند، تلسکوپ‌ها ممکن بود بتوانند حضور کلروفلوئوروکربن را در جو سیاره تشخیص دهند. این اشاره‌ای به یک فرهنگ غنی از فناوری در سایر نقاط جهان خواهد بود. چیزی که دانشمندان آن را تکنوسیگنچر"* یا ردپای فناوری می‌نامند.

شاید ما در به هم ریختن یک سیاره تنها نباشیم. درست همانگونه که زباله‌های انسان‌ها می‌توانند اسرارشان را فاش سازند بیگانگان نیز می‌تواند خود را از طریق شلختگی محض‌شان تسلیم کنند. محققان در طول سالیان متمادی قدری به این موضوع فکر کرده‌اند و به ردپای فناوری مختلفی دست یافته‌اند که بر  آلودگی فرازمینی تکیه دارند. از نور بیش از حد گرفته تا زباله‌های فضایی یا گازهای مضر در جو. انواع مختلف بقایا و ضایعات در عرصه نظری می‌توانند حضور یک تمدن دور را آشکار سازند.

اکنون تلسکوپ‌هایی که به اندازه کافی برای تشخیص ردپاهای فناوری قدرتمند هستند در حال ظهور می‌باشند و بسیاری از دانشمندان امیدوارند که در دهه‌های آینده از تلسکوپ‌ها برای یافتن حیات در جهان‌های دیگر استفاده کنند. شاید سطل زباله آنجا باشد!

گونزالس در سال ۲۰۱۴ میلادی مقاله‌ای به نگارش درآورد که در آن امکان یافتن موجودات فرازمینی از طریق انتشار کلروفلوئوروکربن را مورد بحث قرار داده بود. محققان محاسبه کردند که اگر غلظت این گازها در اتمسفر یک سیاره دور به حدود ۱۰ برابر غلظت آن‌ها در زمین برسد ممکن است با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب که در سال ۲۰۲۲ عملیاتی شد حضور آن‌ها را تشخیص دهیم.

مهم‌تر از همه آن که کلروفلوئوروکربن‌ها می‌توانند ده‌ها هزار سال در جو سیاره باقی بمانند بدان معنا که یک تمدن بیگانه لزوما مجبور نیست برای مدت زمانی طولانی آن را تولید کند تا اثری از فعالیت‌های مرتبط با کلروفلوئوروکربن باقی بماند. کلر موجود در جو زمین امروز به دلیل انتشار کلروفلوئوروکربن در دهه‌های گذشته وجود دارد. این گازها امروزه در سرتاسر جهان ممنوع شده‌اند اگرچه اگر بخواهیم به طور کامل آن‌ها را حذف کنیم هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد.

گونزالس و همکاران‌اش اشاره می‌کنند که تشخیص کلروفلوئوروکربن با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب ممکن است در صورتی امکان‌پذیر باشد که سیاره آلوده به دور یک ستاره کوتوله سفید کوچک بچرخد زیرا این امر شانس رسیدن سطوح مفید نور به زمین را افزایش می‌دهد. دانشمندان می‌توانند با مطالعه طیف‌ها یا طول موج‌های خاص نور منعکس شده از جهان‌های بیگانه به دنبال کلروفلوئوروکربن‌ها و مواد شیمیایی مختلف دیگر در جو سیارات دور، بگردند. مقداری نور توسط مواد شیمیایی جذب می‌شود در حالی که مقداری از آن عبور می‌کند ویژگی دقیق نور رو به جلو می‌تواند نشان دهد که چه مواد شیمیایی در یک جسم دور وجود دارد.

بسیاری از پیشنهادات برای ردپاهای فناوری که تا به امروز ارائه شده‌اند از آلاینده‌هایی الهام گرفته‌اند که انسان در اینجا روی زمین ایجاد کرده است. برای مثال، دانشمندان به این فکر کرده‌اند که آیا می‌توانیم تمدن‌های بیگانه را با مشاهده مقادیر زیادی گرمای اتلاف ساطع شده از منابع صنعتی پیدا کنیم. برخی دیگر پیشنهاد کرده‌اند که اگر بیگانگان در سیاره خود تسلیم یک جنگ هسته‌ای در مقیاس بزرگ شوند ممکن است بتوانیم درخشش‌های کلاهک‌های انفجاری آن‌ها را از زمین ببینیم و پس از آن زباله‌های فضایی وجود دارند؛ این که آیا می‌توانیم از توده‌هایی از آن‌ها که به دور دنیای دیگری می‌چرخند جاسوسی کنیم؟ شاید روزی مقداری از آن در کنار زمین حرکت کند.

داستان‌های علمی - تخیلی مملو از انسان‌هایی است که فضا را فقط برای یافتن زباله‌های بیگانه کاوش می‌کنند. در فیلم بیگانه محصول ۱۹۷۹ میلادی خدمه یک سفینه فضایی به نام نوسترومو با موجودات فرازمینی برخورد کردند. با این وجود، هرچه کم‌تر در مورد اتفاقات بعدی در این مورد صحبت شود بهتر است.

با بازگشت به گازها می‌توان آن‌ها را از دور دست تشخیص داد. دانشمندان به دنبال آلاینده‌های گازی دیگری به جز کلروفلوئوروکربن‌ها هستند. در این میان می‌توان دی اکسید نیتروژن یا NO2 را مورد ارزیابی قرار داد. بخش عمده دی اکسید نیتروژن در سیاره‌مان ناشی از فعالیت‌های صنعتی هستند. بر روی زمین حدود ۶۵ درصد از دی اکسید نیتروژن از انتشار آن از خودروها، کشتی ها، هواپیما نیروگاه‌ها و سایر منابع انسانی ناشی می‌شود.

برخلاف کلروفلوئوروکربن‌ها دی اکسید نیتروژن برای هزاران سال در جو معلق نمی‌مانند که همین امر می‌تواند یافتن آن را در سیارات دیگر دشوارتر سازد. با این وجود، کاهش غلظت دی اکسید نیتروژن می‌تواند سرنخی از سطوح فعالیت صنعتی که در دنیای بیگانه رخ می‌دهد به ما بدهد. برای مثال، ارزیابی‌های زمینی نشان داد که دی اکسید نیتروژن در برخی از کشورهایی که در طول پاندمی کووید – ۱۹ قرنطینه شدید را اعمال کردند حدود ۳۰ درصد کاهش یافت و کاهش انتشار دی اکسید نیتروژن توسط ماهواره‌هایی که به دور زمین می‌چرخند مشاهده شد.

این غیر منطقی نیست که بگوییم تمدن بیگانه‌ای که ما را تماشا می‌کند ممکن است متوجه این تغییر شود. 

علاوه برعمر کوتاه دی اکسید نیتروژن این مسئله نیز وجود دارد که منابع طبیعی زیادی وجود دارد که آن را تولید می‌کنند از رعد و برق گرفته تا آتش سوزی بنابراین، یافتن آن می‌تواند نشان دهد که یک تمدن بیگانه موتورهای احتراق داخلی را توسعه داده است. با این وجود، بر روی زمین منابع طبیعی به تنهایی دی اکسید نیترون کافی تولید نمی‌کنند تا قابل تشخیص باشند. مشاهده آن در اتمسفر سیاره دیگری ممکن است در واقع به این نکته اشاره کند که نوعی فعالیت صنعتی در حال انجام است.

دانشمندان در حال بررسی نور منعکس شده از سیارات دوردست هستند تا مشخص کنند چه مواد شیمیایی‌ای ممکن است در آنجا وجود داشته باشد. محققان در ماه سپتامبر گزارش دادند که از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای شناسایی متان و دی اکسید کربن در جو سیاره‌ای به نام K۲-۱۸b استفاده کرده‌اند که به دور یک ستاره کوتوله در حدود ۱۲۰ سال نوری از زمین می‌چرخد. این به خودی خود یک کشف بزرگ بود زیرا نشان می‌دهد که این سیاره می‌تواند توسط اقیانوسی از آب پوشانده شود. این اولین بار است که می‌توانیم به این نزدیکی بگوییم که می‌توان گفت اقیانوسی در یک سیاره فراخورشیدی وجود دارد.

محققان هم چنین شواهدی برای ترکیب هیجان انگیزتری به نام دی متیل سولفید یا DMS در جو K۲-۱۸b یافتند. بر روی زمین تنها حیات این ترکیب را تولید می‌کند اگرچه از منابع صنعتی نیز ساطع می‌شود برای مثال، از کارخانه‌های خمیرسازی که چوب را پردازش می‌کنند. البته نتایج آزمایشی هستند و برای کسب اطمینان از این که دی متیل سولفید واقعا وجود دارد تایید بیشتری مورد نیاز است.

با این وجود، در اصل این می‌تواند یک مشخصه زیستی* (BioSignature) باشد نشانه‌ای از زندگی و چه کسی می‌داند شاید حتی یک ردپای فناوری نیز باشد اگر بیگانگان مواد را به طور مشابه بر روی زمین پردازش کنند. با این وجود، تصور یک تمدن بیگانه صنعتی در دنیایی که ممکن است کاملا پوشیده از آب باشد قدری دشوار است.

این خطر وجود دارد که فرض کنیم تمدن‌های بیگانه بسیار شبیه به تمدن ما باشند. «جین گریوز» از دانشگاه کاردیف می‌گوید نقطه قوت پیشنهادات برای جستجوی تمدن‌های پیشرفته از طریق گازهای آلاینده این است که در دهه‌های آینده قابلیت‌های رصدی ما به شدت بهبود خواهند یافت. او با اشاره به این که تلسکوپ‌های آینده به خوبی برای این نوع تجزیه و تحلیل مناسب خواهند بود توضیح می‌دهد: «این امری قابل توجه است که این گازهای ردیابی به طور بالقوه قابل تشخیص هستند».

علاوه بر تلسکوپ فضایی جیمز وب که اکنون به دور خورشید می‌چرخد تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا نیز وجود دارد یک مرکز زمینی در شیلی که قرار است در سال ۲۰۲۸ عملیاتی شود. ناسا در حال حاضر در حال برنامه ریزی یک تلسکوپ فضایی به نام نقشه بردار مادون قرمز نوری فرابنفش بزرگ یا Luvoir برای دهه ۲۰۳۰ میلادی است. سرانجام رصدخانه جهان‌های زیست‌پذیر وجود دارد تلسکوپی که به طور خاص برای شکار ردپاهای زیستی در اواخر دهه ۲۰۳۰ یا ۲۰۴۰ طراحی شده است.

از آنجایی که ردپاهای فناوری احتمالی که تاکنون پیشنهاد شده‌اند همگی اساسا بر اساس آلاینده‌هایی هستند که انسان‌ها تولید کرده‌اند این خطر وجود دارد که تصور کنیم تمدن‌های بیگانه بسیار شبیه به تمدن ما باشند در حالی که هیچ تضمینی وجود ندارد که چنین باشد. در نتیجه، به جای این که نگاهی انسان محور به زندگی در سراسر کیهان داشته باشید انتظار وقوع موارد غیرمنتظره را داشته باشید. در نتیجه، برخی محققان بر جستجوی ناهنجاری‌ها در داده‌ها به جای آثار خاصی که ممکن است تصور کنیم توسط یک جمعیت بیگانه باقی مانده است متمرکز شده اند. هر چیزی که در مجموعه داده‌های مشاهدات کیهانی عجیب باشد می‌تواند همان اسلحه‌ای باشد که ما به آن نیاز داریم.

در این راستا ما مجبور نیستیم به اصطلاح به موجودی فرازمینی چون «ای تی» فکر کنیم و تصور نماییم که آن‌ها چه کاری ممکن است انجام دهند یا حتی از آن‌ها بخواهیم که همان نوع تکامل تکنولوژیکی را داشته باشند که بشر انجام داد.

به عبارت دیگر، حتی لازم نیست بدانیم دقیقا به دنبال چه چیزی هستیم فقط باید چیزی غیرمنتظره پیدا کنیم که مستلزم بررسی بیش‌تر باشد. شاید همه این ردپاهای فناوری پیشنهادی بیش‌تر بازتابی از آگاهی رو به رشد ما از این موضوع هستند که انسان‌ها گونه‌ای آشفته و آلوده‌کننده می‌باشند. شاید حتی مقداری احساس گناه نیز در آن وجود داشته باشد. ما با تصور این که بیگانگان نیز همین اشتباهات را مرتکب می‌شوند خود را دلداری می‌دهیم.

اشکال حیات واقعا هوشمند ممکن است در نهایت برای مدت‌های طولانی در تاریخ خود شاید فقط برای لحظاتی زودگذر پیش از آن که فعالیت‌های خود را پاکسازی کنند نشانه‌های مبتنی بر آلاینده حتی کلروفلوئوروکربن‌ها را تولید نکنند. اگر چنین است ما باید خوش شانس باشیم که در زمان مناسب به دنبال چنین امضا و ردپایی باشیم.

* از آلومینیوم یا فولاد ساخته می‌شوند که فلزات با ارزشی هستند که می‌توانند به محصولات فلزی جدید تبدیل شوند.

*تکنوسیگنچر (Techno Signature) یا ردپای فناوری هر نشانه یا ویژگی قابل اندازه گیری و سنجشی که ردی از فناوری را در گذشته یا زمان حال داشته باشد.

*زیست نشانزد یا رد پای زیستی (Bio Signature) به هر ماده‌ای مانند عنصر، ایزوتوپ یا پدیده‌ای که مدرک علمی از وجود یا پیشینه و حال زیست در محلی را فراهم کند می‌گویند. ویژگی‌های اندازه گرفتنی زندگی شامل ساختارهای پیچیده فیزیکی و شیمیایی آن و هم چنین مصرف انرژی آزاد ترمودینامیکی و تولید زیست توده و ضایعات است.