האם התגלה סמן כימי לאפשרות של חיים על פני נוגה?

אסטרונומים גילו פרודה נדירה – פוספין – בעננים של הכוכב נוגה. על פני כדור הארץ, גז זה מופק רק בתעשייה או שהוא נפלט על ידי חיידקים החיים בסביבה מוגבלת חמצן

תמונת אילוסטרציה של המבנה הכימי של פוספין (3PH) שהתגלה בעננים המקיפים את כוכב הלכת נוגה
תמונת אילוסטרציה של המבנה הכימי של פוספין (3PH) שהתגלה בעננים המקיפים את כוכב הלכת נוגה

[תרגום מאת ד"ר נחמני משה]

אסטרונומים גילו פרודה נדירה – פוספין – בעננים של הכוכב נוגה. על פני כדור הארץ, גז זה מופק רק בתעשייה או שהוא נפלט על ידי חיידקים החיים בסביבה מוגבלת חמצן

צוות בינלאומי של אסטרונומים הודיע זה מכבר על תגלית של פרודה נדירה – פוספין – בעננים של הכוכב נוגה. על פני כדור הארץ, גז זה מופק רק בתעשייה או שהוא נפלט על ידי חיידקים החיים בסביבה מוגבלת חמצן. אסטרונומים שיערו מזה עשורים כי העננים הגבוהים מעל לכוכב נוגה יוכלו לספק בית לחיידקים. "כאשר ראינו את הרמזים הראשונים לנוכחות של פוספין בספקטרום של כוכב נוגה, זה היה הלם!", אמרה ראשת צוות המחקרJane Greaves מאוניברסיטת קרדיף בבריטניה, הצוות הראשון שחזה אי פעם בפרודת הפוספין בחלל. אימות התגלית שלהם חייב שימוש בארבעים וחמש אנטנות במסגרת טלסקופ מתקדם הנמצא בצ'ילה. הטלסקופ צפה בכוכב נוגה באורך גל של כמילימטר אחד בלבד, אורך גל ארוך יותר בהרבה ממה שהעין יכולה לצפות בו – אורך גל שרק טלסקופ הנמצא בגובה רב יכול לעשות זאת באופן יעיל.

הצוות הבינלאומי, הכולל חוקרים מבריטניה, מארה"ב ומיפן, מעריך כי פוספין קיים בעננים של נוגה בריכוז נמוך, רק כעשרים פרודות בכל מיליארד פרודות. בעקבות התצפיות הללו, החוקרים הריצו חישובים בשביל לבחון אם כמויות כאלו יכלו לנבוע מתהליכים לא-ביולוגיים טבעיים המתרחשים על גבי הכוכב. חלק מהפתרונות לשאלת מחקר זו כוללים בין השאר את קרן השמש, מינרלים הנפלטים לאוויר מתוך פני השטח של הכוכב, הרי געש, או ברקים, אולם אף אחד מגורמים אלו לא יכול ליצור כמות כזו. מתוך החישובים נמצא כי מקורות לא ביולוגיים אלו יכלו ליצור לכל היותר עשר אלפיות מהכמות שנצפתה על ידי הטלסקופ.  

על מנת ליצור את כמות הפוספין (המורכב ממימן ומזרחן) הנצפית על פני נוגה, אורגניזמים חוצניים היו צריכים לפעול רק בעשירית מכושר הייצור שלהם, זאת לדברי החוקרים. חיידקים בכדור הארץ ידועים ככאלו המסוגלים ליצור פוספין: הם ניזונים מזרחה הנמצאת במינרלים שבאדמה, או בחומר ביולוגי, מוסיפים מימן ובסופו של דבר פולטים פוספין. כל אורגניזם הנמצא בנוגה ככל הנראה יהיה שונה מאוד ממקבילו על פני כדור הארץ, אולם גם הוא עשוי להוות מקור לפוספין באטמוספירה.

פני השטח של נוגה והאטמוספירה שלו, כאשר פוספינים נמצאים בגובה העננים. איור: ESO
פני השטח של נוגה והאטמוספירה שלו, כאשר פוספינים נמצאים בגובה העננים. איור: ESO

הגם שהתגלית של פוספין בעננים של נוגה הגיעה כהפתעה, החוקרים בטוחים בתגלית שלהם. "למזלנו הרב, התנאים במצפה הכוכבים היו טובים לשם ביצוע מעקב כאשר נוגה עדיין היה בזווית מתאימה אל מול כדור הארץ. בסופו של תהליך עיבוד מורכב, החוקרים הבינו כי התצפיות שלהם היו מדויקות – בליעה חלשה של אורך הגל המתאים לגז הפוספין, כאשר הפרודות מוארות ברקע העננים החמים יותר שמתחתיהן," אומרת החוקרת הראשית. ממצאי המחקר פורסמו ב-14 בספטמבר 2020 בכתב העת המדעי Nature Astronomy.

מדענית אחרת בצוות המחקר חקרה בעבר את הפוטנציאל של גז הפוספין בתור "חתימה ביולוגית" של יצורים חיים המתקיימים בסביבה נעדרת או מוגבלת חמצן בפלנטות מסביב לכוכבים אחרים, מאחר וכימיה רגילה מייצרת שם כמויות זעירות בלבד של חמצן. מסבירה החוקרת: "מציאת פוספין בנוגה הייתה בונוס בלתי צפוי! התגלית מעלה שאלות רבות, כמו כיצד בכלל אורגניזם כלשהו יכול להתקיים בתנאים של נוגה. על פני כדור הארץ יש חיידקים המסוגלים לשרוד בסביבות המכילות חמישה אחוזים של חומצה – אולם העננים של נוגה עשויים כמעט במלואם מחומצה". צוות המחקר מאמין כי התגלית שלו משמעותית לאור העובדה כי החוקרים יכולים לשלול דרכים חלופיות רבות לייצור פוספין, אולם הם מכירים בכך כי אימות האפשרות של 'חיים' עדיין מחייב מחקר נוסף רב. למרות שהעננים הגבוהים של נוגה הם בעלי טמפרטורות של עד שלושים מעלות צלזיוס, הם חומציים במיוחד – קרוב לתשעים אחוזים של חומצה גופרתית – אתגר רציני ליכולת ההישרדות של כל זן של חיידקים.

אם יוכח שהמקור הוא ביולוגי – זו תהיה מהפיכה באסטרובילוגיה

מסביר אחד מהחוקרים: "האפשרות של ייצור פוספין בנוגה ממקור לא-ביולוגי לא סבירה בעקבות התובנות הקיימות שלנו באשר לכימית פוספין באטמוספירות של כוכבים סלעיים. אימות הקיום של חיים באטמוספירה של נוגה יהווה פריצת דרך משמעותית בתחום האסטרוביולוגיה; לפיכך, יש צורך לקדם את הממצאים המרתקים הללו בעזרת ניסויים תיאורטיים ותצפיתיים על מנת להפריך את האפשרות שפוספין על גבי כוכבים סלעיים עשוי להגיע ממקור כימי שונה מזה שבכדור הארץ". תצפיות נוספות של נוגה ושל כוכבים סלעיים מחוץ למערכת השמש שלנו עשויות לסייע באיסוף רמזים באשר לדרך שבה פוספין יכול להיות מיוצר בהם ולתרום לחיפוש אחר סימני חיים מחוץ לכדור הארץ.

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן