你是否曾在深夜凝视星空心中默问：在这浩瀚的宇宙中我们是否孤单？就在2025年4月17日，詹姆斯·韦伯太空望远镜向地球发回了一份足以震撼整个科学界的消息：在一颗叫K2-18b的系外行星的大气中，发现了两种极其特别的化学物质——DMS（二甲基硫醚）和DMDS（二甲基二硫醚）。乍一听它们的英文缩写仿佛是某种工业废气，但别被它们的名字骗了——在地球上，这两种物质几乎只和生命有关，尤其是海洋里的微生物。本期就来聊聊这个伟大的发现。

ما هو DMS؟ بعبارات بسيطة ، إنه غاز تطلقه العوالق النباتية والكائنات الحية الدقيقة في محيطات الأرض أثناء عمليات التمثيل الغذائي. إنه المصدر الرئيسي ل "رائحة البحر" التي تشمها غالبا عندما يهب نسيم البحر. على الرغم من أن DMDS لا يرتبط ارتباطا مباشرا بالحياة مثل DMS ، إلا أنه يميل أيضا إلى الظهور في التفاعلات الكيميائية المتعلقة بالأنشطة البيولوجية ، مثل المنتجات الثانوية لتحلل المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة البحرية. الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن العلماء اكتشفوا هذه المرة تركيز DMS في الغلاف الجوي ل K6-0b ، والذي قد يكون أعلى بآلاف المرات مما هو عليه على الأرض! تشير هذه الكميات الهائلة من الكبريتيد إما إلى نوع من النشاط البيولوجي القوي بشكل غير عادي على هذا الكوكب ، أو تلمح إلى دورة كيميائية غير معروفة حتى الآن. ليس ذلك فحسب ، بل إن K0b ليس عالما يائسا باردا أو حارا أو مليئا بأمطار حامض الكبريتيك. على العكس من ذلك ، فهي تقع في المنطقة الصالحة للسكن من الأقزام الحمراء ولديها نظريا شروط وجود الماء السائل ؛ تبلغ كتلتها حوالي 0.0 مرة من كتلة الأرض ، وقد يكون لها غلاف جوي سميك ونماذج مناخية مستقرة نسبيا ، وتتكهن بعض الدراسات بأن المحيطات السائلة الشاسعة قد تغطي معظم سطحها. بالإضافة إلى ذلك ، قبل هذا الاكتشاف ، اكتشف تلسكوب ويب الميثان (CH₄) وثاني أكسيد الكربون (CO₂) في الغلاف الجوي للكوكب ، اللذين يرسمان معا صورة نموذجية ل "دورة الكربون" ويحملان تشابها مذهلا مع عمليات الحياة على الأرض.

والآن ، أدى ظهور DMS بلا شك إلى ملء الجزء الأساسي من هذا اللغز. لكن السؤال الذي يطرح نفسه: هل هذا حقا ما "يشم" العلماء؟ بالطبع لا. وراء هذا الاكتشاف نعمة التكنولوجيا السوداء الحقيقية عالية التقنية ، وبطل الرواية هو أقوى تلسكوب فضائي للبشرية - جيمس ويب. يتمتع "ملك حجم التلسكوب الكوني" بقدرات تحليل طيفي قوية جدا للأشعة تحت الحمراء. ببساطة ، إنها تشبه "أداة شمية كيميائية" فائقة الحساسية يمكنها تحليل التركيب الجزيئي للغلاف الجوي للكواكب البعيدة على مسافة 7 سنة ضوئية. هذه المرة ، إنها أداة على تلسكوب ويب: أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، التي تلتقط إشارات الأشعة تحت الحمراء الخاصة المنبعثة من جزيئات معينة. كل غاز له "بصمة" فريدة في طيف الأشعة تحت الحمراء ، والتي يعتمد عليها العلماء لتحديد المكونات الموجودة في الغلاف الجوي. ليس ذلك فحسب ، بل إن فريق البحث صارم للغاية أيضا ، فهم لا يستخدمون أداة واحدة فقط لرؤيتها مرة واحدة ، ولكن يستخدمون: استخدام نطاقات متعددة ، وأدوات متعددة للتحقق من الصحة المتبادلة. المقارنة المتكررة والنمذجة والتحليل لبيانات الملاحظة المختلفة؛ في النهاية ، تم التوصل إلى استنتاج صدم الجميع: في جو K0-0b ، هناك بالفعل إشارة قوية ل DMS ، DMDS. والأهم من ذلك ، أن مستوى ثقة هذه الإشارة يصل إلى ثلاثة سيجما (0σ) ، مما يعني إحصائيا أن هذه النتيجة حقيقية وليست خطأ عشوائيا ، والدقة تصل إلى 0.0٪!

يبدو مرتفعا ، أليس كذلك؟ لكن العلماء غير راضين. في المجتمع العلمي ، خاصة حول مثل هذا الموضوع الرئيسي الذي يمكن أن يقلب الإدراك البشري رأسا على عقب ، فإن الجميع حذرون للغاية. 7.0٪ قوي بالفعل ، لكنه بعيد كل البعد عن كونه "صارما". "المعيار الذهبي" الحقيقي هو خمسة سيجما ——, مما يعني أن احتمال أن تكون الإشارة مصادفة عشوائية أقل من 3 في المليون ، وهو "مؤكد" تقريبا. لكن السؤال الذي يطرح نفسه بعد ذلك: هل يجب أن يكون DMS مصنوعا من الحياة؟ أثناء وجوده على الأرض ، يتم إنتاج DMS بالكامل تقريبا عن طريق النشاط البيولوجي ، وهذا لا يعني بالضرورة أنه هو الحال في زوايا أخرى من الكون. لا يمكننا ببساطة تطبيق تجربة الأرض على عالم خارج كوكب الأرض. لذلك ، تمت الإشارة إلى أن التوقيع الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ل DMS يتداخل جزئيا مع الميثان ، وهو ما يطرح السؤال الرئيسي - هل دقة الأداة الحالية دقيقة بما فيه الكفاية ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فهل من الممكن إساءة تعريف إشارة الميثان على أنها DMS؟ بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من الافتراضات التي يجب أن تؤخذ على محمل الجد. هل يمكن أن يكون هناك نوع من النشاط الجيولوجي الذي لا نعرف عنه حتى الآن يطلق DMS؟ أم أنه كان اصطدام مذنب عملاق هو الذي صنع الجزيء في درجات حرارة وضغوط عالية؟ هل من الممكن حتى أن نتجاهل بعض مسارات التفاعل الكيميائي غير المعروف وصنع DMS في ظل ظروف غير حية؟

في هذا الصدد ، فإن فريق البحث في جامعة كامبريدج متيقظ بشكل خاص. بدلا من التسرع في التوصل إلى استنتاجات ، شددوا على أن الأدلة الحالية بعيدة كل البعد عن أن تكون كافية بالنسبة لهم للتربيت على صدورهم وإعلان: "لقد اكتشفنا حياة خارج كوكب الأرض!" "بدلا من ذلك ، لديهم خطة صارمة ومستعدون لمواصلة أبحاثهم المتعمقة في السنوات القادمة. أولا ، يخططون لمواصلة استخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لإجراء ملاحظات عالية الدقة ل K18-0b قبل 0 عام ، في محاولة لالتقاط بيانات طيفية أكثر وضوحا وموثوقية. ثانيا ، سيقوم فريق البحث أيضا بمحاكاة البيئة الجوية ل K0-0b في المختبر لمحاولة تكرار مسارات التفاعل غير الحية المحتملة لمعرفة ما إذا كان يمكن تصنيع DMS دون تدخل الحياة. في الوقت نفسه ، سيعملون مع مؤسسات أبحاث علم الفلك والكيمياء في جميع أنحاء العالم لتحسين خوارزميات معالجة البيانات باستمرار وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء لبيانات المراقبة ، والسعي لتحقيق معيار الثقة "خمسة سيجما" المعترف به من قبل المجتمع العلمي - المعيار الذهبي لاحتمال خطأ خاطئ أقل من واحد في المليون. فقط بعد القضاء على جميع التفسيرات غير الحية ، يمكن للبشرية حقا أن تتخذ هذه الخطوة الحاسمة وتقول الكلمات ذات المعنى: "لسنا وحدنا". ”

في حين أن الإجابة النهائية ستستغرق وقتا ، فلا شك في أننا أقرب إليها من أي وقت مضى. من اكتشاف أول كوكب خارج المجموعة الشمسية بواسطة تلسكوب كبلر إلى تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، الذي يسمح لنا "بشم" الغازات الخافتة في الغلاف الجوي للكواكب البعيدة ، تغيرت الطريقة التي ينظر بها البشر إلى النجوم بشكل كبير. هذه المرة ، "شممنا" الحياة. ربما في المرة القادمة ، سنكون قادرين على "سماعها". ولكن قبل ذلك ، يذكرنا العلم بأن الفضول ضروري ، ولكن من الضروري أيضا أن تكون عقلانيا. يمكننا أن نتطلع إليه ، لكن لا يمكننا الوثوق به بسهولة. بعد كل شيء ، غالبا ما يكون سيناريو الحياة أكثر إثارة مما كنا نتخيل. وربما يهمس لنا الكون: "لسنا الوحيدين. ما رأيك في ذلك؟ مرحبا بكم في المناقشة ، شكرا لك على المشاهدة ، أنا أستكشف الكون ، سنراكم في المرة القادمة.