سیاره K2-18b (کی ۲–۱۸ بی) گامی دیگر در جستجوی حیات!

مقدمه

آیا در این پهنه وسیع و بی پایان کیهان، ما تنها موجودات زنده ایم که به آسمان ها نگاه می کنیم و در جستجوی رازهای بی پایان فضا هستیم؟ در دنیای وسیعی که میلیاردها کهکشان در آن پراکنده اند، آیا ممکن است جایی دیگر، در دنیای دوردست و ناشناخته، حیات در شکلی متفاوت از آنچه که ما می شناسیم، در حال شکوفا شدن باشد؟ این سوالات نه تنها ذهن بشر را مشغول کرده، بلکه دانشمندان را در جستجوی پاسخ هایی در اعماق فضا و در سیارات فراخورشیدی شگفت انگیز رهنمون ساخته است.

در این میان، K2-18b ، سیاره ای فراخورشیدی که در فاصله ۱۲۴ سال نوری از ما در صورت فلکی اسد قرار دارد، به طور خاص توجه محققان را به خود جلب کرده است.

این سیاره که در منطقه قابل سکونت ستاره اش جای گرفته، ممکن است یکی از بزرگ ترین کشفیات علم نجوم باشد. سطحی با اقیانوس های گسترده و جوی غنی از هیدروژن، شرایطی را فراهم می آورد که شاید مشابه آنچه که برای حیات روی زمین لازم است باشد. اما آیا واقعاً می توان گفت که این سیاره برای حیات میکروبی مناسب است یا فقط ظاهر آن اینطور می نماید؟

اما تازه ترین شواهد، که از مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به دست آمده اند، سوالات بیشتری را مطرح کرده اند. کشف ترکیبات شیمیایی مانند دی متیل سولفید (DMS) و دی متیل دی سولفید (DMDS) در جو این سیاره، چه معنایی دارد؟ بر روی زمین، این ترکیبات معمولاً توسط موجودات زنده تولید می شوند، به ویژه فیتوپلانکتون های دریایی. آیا این ترکیبات در جو K2-18b به معنای وجود حیات میکروبی است، یا فقط یک تصادف شیمیایی پیچیده در جو آن به تولید این مولکول ها منجر شده است؟

با قطعیت نمی توان گفت که حیات در این سیاره وجود دارد، اما این کشف می تواند گامی مهم در پاسخ به یکی از بزرگ ترین سوالات بشر باشد:

«آیا ما در این جهان تنها هستیم؟»

آیا این یافته ها تنها یک سرنخ کوچک هستند یا حقیقتی بزرگ در دل این سیاره در حال رخ دادن است؟

تا پایان این مقاله همراه ما باشید تا با هم در دل این کشف علمی عمیق تر شویم، به بررسی جزئیات جدیدترین مشاهدات بپردازیم و ببینیم که آیا می توانیم واقعاً به چیزی فراتر از یک احتمال خوش بینانه نگاه کنیم. آیا ممکن است کی ۲–۱۸ بی در آینده به سیاره ای تبدیل شود که پاسخ های شگفت انگیزی را برای بزرگ ترین سوالات بشری درباره حیات فرازمینی به همراه داشته باشد؟

در این مسیر، نگاهی خواهیم داشت به داده ها، چالش ها و تردیدهایی که همچنان در برابر این کشف علمی وجود دارد، و در نهایت به این خواهیم پرداخت که آیا این سیاره می تواند اولین گام ها برای کشف حیات خارج از زمین را در آینده نزدیک بردارد یا خیر.

K2-18b چگونه و چه زمانی کشف شد؟

سیاره فراخورشیدی K2-18b در سال ۲۰۱۵ توسط تیمی از اخترشناسان با استفاده از داده های مأموریت K2 تلسکوپ فضایی کپلر کشف شد. این تلسکوپ که توسط ناسا طراحی شده بود، در فاز دوم فعالیت خود پس از بروز نقص فنی در سیستم کنترل موقعیت، همچنان توانست با دقت بالا ستارگان متعددی را رصد کند.

کشف کی ۲–۱۸ بی از طریق روش گذر (Transit Method) صورت گرفت؛ یعنی با رصد افت نوری منظم درخشش ستاره K2-18 هنگام عبور سیاره از جلوی آن. این افت نور به دانشمندان اجازه داد تا نه تنها وجود سیاره را تأیید کنند، بلکه اندازه، مدار و برخی ویژگی های کلی آن را نیز تخمین بزنند. نتایج اولیه کشف این سیاره در مجله تخصصی Astronomical Journal منتشر شد و از همان ابتدا به دلیل قرار گرفتن در منطقه قابل سکونت ستاره اش مورد توجه زیادی قرار گرفت.

چرا این سیاره K2-18b نام دارد؟

نام «K2-18b» حاصل یک سیستم نام گذاری علمی استاندارد برای سیارات فراخورشیدی است.

بخش نخست این نام، یعنی «K2»، به مأموریت دوم تلسکوپ فضایی کپلر اشاره دارد؛ مأموریتی که پس از پایان فاز اول، با هدف رصد نواحی جدیدی از آسمان آغاز شد. عدد «18» نشان می دهد که این سیاره به دور هجدهمین ستاره ای می گردد که در این مأموریت بررسی شده است. حرف «b» نیز به این معناست که این نخستین سیاره کشف شده در سامانه ستاره ای K2-18 است. در این سیستم نام گذاری، حرف «a» معمولاً برای خود ستاره استفاده می شود و سیارات به ترتیب کشف، با حروف b، c، d و… نام گذاری می شوند. بنابراین «K2-18b» یعنی اولین سیاره ای که در اطراف ستاره K2-18، توسط مأموریت Kepler 2 شناسایی شده است.

ویژگی های سیاره K2-18b

ویژگی های فیزیکی سیاره K2-18b

سیاره K2-18b یک فراخورشیدی بسیار جالب است که حدود ۲/37 برابر از زمین بزرگ تر و ۸/92 برابر سنگین تر است. این اندازه باعث شده در دسته ای از سیارات قرار گیرد که دانشمندان آن ها را «هایسیان» (Hycean) می نامند؛ یعنی سیاراتی که احتمالاً دارای اقیانوس های عمیق در سطح و جوی غنی از هیدروژن هستند.

این ترکیب منحصر به فرد جو، شرایط مناسبی برای حفظ دما و فشار در سطح سیاره فراهم می کند، ویژگی ای که آن را به یک نامزد جدی برای میزبانی از نوعی حیات (به ویژه حیات میکروبی) تبدیل کرده است.

دما در این سیاره هنوز دقیقاً مشخص نیست، اما مدل سازی های علمی نشان می دهد که می تواند در بازه ای باشد که آب مایع در آن پایدار بماند.

فاصله سیاره K2-18b از زمین و موقعیت در کهکشان

کی ۲–۱۸ بی در فاصله حدود ۱۲۴ سال نوری از زمین قرار دارد و در صورت فلکی اسد(Leo) واقع شده است. این سیاره به دور یک ستاره کوتوله سرخ می چرخد که خود بسیار کم نورتر و کوچک تر از خورشید ماست.
نکته مهم درباره K2-18b این است که در منطقه ای موسوم به «کمربند حیات» یا Habitable Zone این ستاره قرار دارد، جایی که دما به گونه ای است که می تواند وجود آب مایع را در سطح سیاره ممکن کند.
این ویژگی ها باعث شده K2-18b به طور جدی در مرکز توجه دانشمندان اخترزیست شناس و پروژه های جست وجوی حیات فرازمینی قرار گیرد.

ترکیب جو و عناصر موجود در سیاره K2-18b

تحقیقات تازه با استفاده از داده های تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) نشان می دهد که جو این سیاره شامل مقادیر قابل توجهی از متان (CH₄) و دی اکسید کربن (CO₂) است. این نخستین بار است که چنین ترکیبات کربنی در سیاره ای واقع در منطقه قابل سکونت شناسایی شده اند.

اما شگفتی بزرگ تر زمانی رقم خورد که پژوهشگران اثری از دی متیل سولفید (DMS) و دی متیل دی سولفید (DMDS) در جو این سیاره کشف کردند،مولکول هایی که روی زمین تقریباً فقط توسط موجودات زنده، مخصوصاً فیتوپلانکتون های دریایی، تولید می شوند.تشخیص این گازها با سطح اطمینان بالا (۹۹.۷٪) انجام شده و اگرچه هنوز نیاز به بررسی های بیشتری هست، اما این ترکیبات می توانند نشانگرهای زیستی یا همان biosignatures تلقی شوند.
میزان این گازها در جو K2-18b هزاران برابر بیشتر از زمین است و این موضوع احتمال زیستی بودن منشأ آن ها را بالا می برد البته به شرطی که منابع غیرزیستی رد شوند.

کشف علائم حیات در سیاره K2-18b

روش های علمی برای کشف حیات در سیاره K2-18b

دانشمندان برای بررسی سیارات دوردست مانند K2-18b از روش های پیشرفته ای بهره می برند که در رأس آن ها طیف سنجی انتقالی (Transmission Spectroscopy) قرار دارد. در این روش، هنگامی که سیاره از مقابل ستاره میزبان خود عبور می کند (transit)، بخشی از نور ستاره از جو سیاره عبور می کند. این نور هنگام عبور، بسته به ترکیب شیمیایی جو، تغییراتی در طیف خود ایجاد می کند که با استفاده از ابزارهای دقیق قابل تشخیص است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope – JWST) با آینه غول پیکر ۶.۵ متری خود، در این زمینه انقلابی ایجاد کرده است. با تجهیزاتی مانند طیف سنج فروسرخ نزدیک (NIRSpec) و تصویربردار فروسرخ نزدیک/طیف سنج بدون شکاف (NIRISS)، این تلسکوپ توانسته جزئیاتی از جو K2-18b را بررسی کند که قبلاً ممکن نبود.

نتایج بررسی ها و علائم حیات در K2-18b

تجزیه و تحلیل داده های طیفی تلسکوپ جیمز وب نشان داده که جو K2-18b شامل ترکیباتی مانند: متان (CH₄) – دی اکسید کربن (CO₂) – بخار آب (H₂O) و به طور احتمالی، دی متیل سولفید (DMS) و دی متیل دی سولفید (DMDS)است.

متان و دی اکسید کربن معمولاً در فرآیندهای زمین شناختی یا زیستی شکل می گیرند، اما آنچه بیشتر توجه دانشمندان را جلب کرده، وجود احتمالی DMS است، مولکولی که روی زمین تنها از موجودات زنده، به ویژه فیتوپلانکتون های اقیانوسی، تولید می شود.

این ترکیب شیمیایی، به عنوان یک biosignature (نشانگر زیستی) شناخته می شود؛ یعنی مولکولی که ممکن است مستقیماً به فعالیت های زیستی مرتبط باشد. میزان DMS کشف شده در جو این سیاره هزاران برابر بیش تر از زمین تخمین زده شده، که اگر منشأ آن زیستی باشد، واقعاً کشف بزرگی خواهد بود.

آیا این یافته ها به معنی کشف حیات است؟

در یک کلام: نه هنوز، ولی بسیار امیدوارکننده است.

یافته های فعلی، علائمی هستند که می توانند به وجود حیات اشاره کنند، اما اثبات قطعی آن نیستند. دلایل زیر را باید در نظر گرفت:

• وجود DMS هنوز با قطعیت کامل تأیید نشده و نیازمند داده های بیشتر از مشاهدات بعدی جیمز وب است.
• برخی ترکیبات شیمیایی می توانند منشأ غیرزیستی (abiotic) نیز داشته باشند. مثلاً ممکن است از فرآیندهای شیمیایی در عمق جو یا سطح سیاره تولید شده باشند.
• فعلاً هیچ تصویری، سیگنال رادیویی یا نشانه مستقیم از موجودات زنده روی این سیاره در دست نیست.

به همین دلیل، دانشمندان با احتیاط زیاد درباره این کشف صحبت می کنند. اگرچه وجود احتمالی ترکیبات زیستی مانند DMS بسیار هیجان انگیز است، اما تا زمانی که منابع غیرزیستی رد نشوند، نمی توان با اطمینان گفت که این ترکیبات توسط حیات تولید شده اند.

چالش ها و محدودیت های تحقیق

مشکلات و محدودیت ها در کشف حیات

با وجود پیشرفت های حیرت انگیز در فناوری فضایی، هنوز هم بررسی دقیق سیارات فراخورشیدی مانند K2-18b با محدودیت های جدی مواجه است. مهم ترین آن ها عبارتند از:

• فاصله بسیار زیاد: K2-18b حدود ۱۲۰ سال نوری با زمین فاصله دارد. این یعنی نور یا هرگونه داده ای از آن باید بیش از یک قرن در راه باشد تا به ما برسد. چنین فاصله ای، امکان ارسال کاوشگر یا بررسی مستقیم سطح سیاره را فعلاً غیرممکن می سازد.
• محدودیت در قدرت تفکیک تلسکوپ ها: حتی با وجود تلسکوپی پیشرفته مانند جیمز وب، ما تنها می توانیم طیف نوری نور عبوری از جو سیاره را بررسی کنیم، آن هم در هنگام عبور تصادفی سیاره از مقابل ستاره اش. این یعنی اطلاعات ما محدود، گاه ناقص، و احتمالاً دستخوش تفسیرهای متفاوت است.
• ابهام در تفسیر داده ها: بسیاری از ترکیبات شیمیایی ممکن است از منابع غیرزیستی نیز تولید شوند. مثلاً متان می تواند از آتشفشان های فعال یا واکنش های شیمیایی زیر سطح ناشی شود، نه الزاماً حیات. بنابراین، تفکیک میان منشاء زیستی و غیرزیستی این مواد بسیار چالش برانگیز است.

نیاز به تحقیقات بیشتر

همه این محدودیت ها نشان می دهند که برای رسیدن به پاسخ قطعی درباره وجود یا نبود حیات در کی ۲–۱۸ بی، هنوز راهی طولانی در پیش داریم. اقدامات آینده ای که می توانند به حل این معما کمک کنند شامل:

• مشاهدات بیشتر با تلسکوپ جیمز وب: جمع آوری داده های طیفی بیشتر و در شرایط مختلف نجومی، برای تأیید یا رد وجود مولکول هایی مانند DMS.
• استفاده از نسل های بعدی تلسکوپ ها: پروژه هایی مانند تلسکوپ فضایی LUVOIR یا HabEx  که ناسا برای دهه های آینده برنامه ریزی کرده، قادر خواهند بود سیارات مشابه زمین را با دقت بسیار بیشتری بررسی کنند، حتی تصویربرداری مستقیم از سطح آن ها.
• مدل سازی های پیشرفته تر علمی: با افزایش قدرت محاسباتی، می توان مدل های دقیق تری از رفتار جو سیارات تهیه کرد و فرضیه های مختلف درباره منشأ ترکیبات شیمیایی را آزمایش کرد.

در مجموع، یافته های کنونی بیش تر یک دعوت نامه علمی برای کاوش بیشتر هستند تا یک کشف قطعی

 K2-18b تبدیل به یکی از مهم ترین اهداف اخترزیست شناسی شده و احتمالاً در سال های آینده بارها و بارها در صدر اخبار با آن مواجه خواهیم شد.

پیامدهای کشف علائم حیات در K2-18b

اهمیت کشف حیات در سیارات دیگر

کشف حتی ساده ترین نشانه های حیات در سیاره ای خارج از منظومه شمسی، می تواند یکی از بزرگ ترین تحولات تاریخ علم باشد. چرا؟ چون:

• اثبات می کند زمین تنها مکان حیات در جهان نیست.
• زیست شناسی را از یک علم «زمین محور» به یک علم «کیهانی» تبدیل می کند.
• نگاه ما را به تکامل حیات، شرایط زیستی، و حتی منشأ خودمان بازتعریف می کند.

دانشمندانی مانند کارل ساگان (Carl Sagan) سال ها پیش پیش بینی کرده بودند که اگر حیات بتواند در یک نقطه از جهان شکل بگیرد، احتمالاً در بسیاری از نقاط دیگر هم وجود دارد. حالا با بررسی هایی مانند آن چه در K2-18b رخ داده، ما یک گام دیگر به سمت تأیید این فرضیه نزدیک شده ایم.

تأثیر بر آینده اکتشافات فضایی

کشف نشانه های حیات در K2-18b بدون شک مسیر آینده اکتشافات فضایی را دگرگون می کند:

• تمرکز ناسا و آژانس فضایی اروپا روی سیارات فراخورشیدی افزایش می یابد. مأموریت هایی مانند Ariel (ESA) و LUVOIR (NASA) برای مطالعه جو این سیارات تقویت خواهند شد.
• سرمایه گذاری در فناوری هایی برای بررسی مستقیم سطح سیارات دوردست بیشتر خواهد شد.
• پژوهش های جدید برای توسعه زیست شناسی فرازمینی (astrobiology)، در مرکز توجه قرار خواهد گرفت.

در واقع، K2-18b شاید فقط آغاز یک زنجیره بزرگ از کشف های هیجان انگیز آینده باشد.

پرسش های اخلاقی و فلسفی

کشف حیات در جایی غیر از زمین، فقط یک مسئله علمی نیست؛ بلکه مجموعه ای از پرسش های عمیق اخلاقی و فلسفی را پیش می کشد:

• آیا ما تنها نیستیم؟ اگر حیات هوشمند در جایی دیگر وجود داشته باشد، ارتباط با آن ها چه تبعاتی خواهد داشت؟
• مسئولیت ما نسبت به آن حیات چیست؟ اگر حتی باکتری هایی در یک سیاره دیگر وجود داشته باشند، آیا ما حق داریم در محیط آن ها دخالت کنیم؟
• چگونه تعریف «زندگی» را بازنگری می کنیم؟ آیا حیات همیشه باید مبتنی بر کربن و آب باشد یا شکل های دیگری هم ممکن است؟

این ها سوالاتی هستند که نه تنها دانشمندان، بلکه فیلسوفان، الهی دانان، و حتی سیاستمداران را نیز درگیر خواهند کرد.

با این حساب، K2-18b فقط یک سیاره ی دور نیست؛ بلکه پنجره ای است به آینده ای که در آن باید جهان را نه تنها از منظر زمین، بلکه از منظر کیهان درک کنیم.

نتیجه گیری

کشف نشانه هایی از مولکول های بیولوژیکی مانند دی متیل سولفید (DMS)، متان و دی اکسید کربن در جو سیاره K2-18b ، نقطه عطفی در تاریخ اخترزیست شناسی به شمار می آید. این یافته ها به کمک پیشرفته ترین ابزارهای علمی، از جمله تلسکوپ فضایی جیمز وب به دست آمده اند و گویای آن اند که شرایط محیطی این سیاره می تواند در برخی جنبه ها با شرایط اولیه زمین شباهت داشته باشد.

با اینکه هنوز فاصله ی زیادی تا اثبات قطعی وجود حیات در K2-18b داریم، این دستاوردها نشان می دهند که جست وجوی حیات در جهان دیگر، دیگر فقط یک رؤیای علمی-تخیلی نیست؛ بلکه یک پروژه ی علمی در حال پیشرفت است. داده های به دست آمده نه تنها جوامع علمی را هیجان زده کرده اند، بلکه نگاه ما را به جایگاه انسان در کیهان تغییر داده اند.

در آینده ای نه چندان دور، پیشرفت فناوری های طیف سنجی، هوش مصنوعی و تجهیزات فضایی، امکان بررسی مستقیم تر و دقیق تر جو سیارات دوردست را فراهم خواهد کرد. آژانس هایی مانند ناسا، ESA و حتی شرکت های خصوصی مانند اسپیس ایکس، برنامه هایی بلندپروازانه برای مطالعه بیشتر سیارات فراخورشیدی و حتی سفرهای بی سرنشین به آن ها در دست دارند.

احتمال کشف گونه هایی از حیات، چه ساده و میکروسکوپی و چه پیچیده و پیشرفته، پرسش های بنیادی در حوزه های فلسفه، اخلاق، دین و سیاست نیز به همراه خواهد داشت. آیا ما آماده مواجهه با واقعیت های کیهانی هستیم؟

در نهایت، K2-18b برای بشر تنها یک سیاره ی دوردست نیست؛ بلکه چراغی است در تاریکی بیکران کیهان که شاید راه ما را برای درک بهتر هستی و جایگاه مان در آن روشن کند.

منابع

Hycean Research Group. (2025, April 17). Strongest hints yet of biological activity outside the solar system. University of Cambridge. Retrieved from https://hycean.group.cam.ac.uk/articles/hints-of-biological-activity-outside-the-solar-system/

The Times. (2025, April 16). Planet could be among most momentous discoveries in history. Retrieved from https://www.thetimes.co.uk/article/planet-could-be-among-most-momentous-discoveries-in-history-9g569mchz

Ghosh, P. (2023, September 12). Tantalising sign of possible life on faraway world. BBC News. Retrieved from https://www.bbc.com/news/science-environment-66786611

مطالعه بیشتر

• سیاره K2-18b (کی ۲–۱۸ بی) گامی دیگر در جستجوی حیات!
• سیاره مریخ: از اسرار زمین‌شناختی تا افق‌های سکونت انسانی
• مریخ و معمای حیات: زیست‌پذیری، اما خالی از زندگی!
• ماهواره استارلینک: اینترنت ماهواره‌ای، در دسترس همه مردم دنیا
• سکونت در مریخ: آیا سیاره سرخ می‌تواند خانه دوم ما باشد؟
• برترین عکس های کهکشان راه شیری در سال 2024
• مریخ: سیاره سرخ و آینده کاوش‌های بشری در قرن 21
• منظومه شمسی : 8 سیاره و سفری به مرکز کهکشان