ممکن است آب تنها نشانۀ حیات بیگانه نباشد

بیگ بنگ: وقتی صحبت از جستجو برای یافتن بیگانگان می‌شود، دانشمندان بیشتر روی مکان‌هایی تمرکز می‌کنند که احتمال وجود آب هست. اکنون محققان معتقدند نگاهی به عناصر «زیستی ضروری» مانند فسفر و مولیبدَن، می‌تواند به قضاوت در مورد پتانسیل یک جهان برای وجود حیات کمک کند.

به گزارش بیگ بنگ، تقریباً در هر جایی از سیاره‌ی زمین که آب هست، از مرتفع‌ترین ابرها تا عمیق‌ترین لایه‌ی پوسته‌ زمین، حیات هم وجود دارد. در واقع جستجوها برای یافتن حیات خارج از سیاره‌ زمین، صرفاً روی جهان‌هایی متمرکز می‌شوند که «قابل سکونت» باشند و دمای آن‌ها به گونه‌ای باشد که بتواند آب را به صورت مایع روی سطح خود حفظ کنند.

برای مثال، هرچند دمای سطح سیاره‌ ناهید به قدری است که می‌تواند سرب را ذوب کند، تحقیقی در سال ۲۰۱۶ نشان داد که ممکن است این سیاره حدود ۷۱۵ میلیون سال پیش قابل سکونت بوده باشد. دانشمندان حدس می‌زنند که حتی اگر زمانی زندگی روی سیاره‌ ناهید وجود داشته، ممکن است بخشی از آن حیات هنوز هم در ابرهای این سیاره زنده مانده باشد.

آوی لئوب، نویسنده و پروهشگر ارشد و رئیس بخش اخترشناسی دانشگاه هاروارد در کمبریج می‌گوید: «البته که برای حیات به صورتی که ما می‌شناسیم، موارد ضروری دیگری هم وجود دارد. مثلاً برای حیات ِ موجود در اقیانوس‌ها، ممکن است نیتروژن و فسفر هم عناصری کلیدی باشند. نیتروژن برای ساخته شدن پروتئین لازم است، و نیتروژن و فسفر هر دو از اجزای کلیدی DNA و RNA هستند. مطالعات اخیر نشان می‌دهند که حتی ممکن است افزایش میزان فسفر موجود در اقیانوس‌ها در حدود ۶۳۵ تا ۸۰۰ میلیون سال پیش، به فرگشت حیوانات روی سیاره‌ زمین کمک کرده باشد.

محققان برای پی‌بردن به نقش عنصرهای زیستی ضروری در فرگشت حیات بیگانگان، روی امکان دستیابی به این عناصر در جهان‌هایی که زیر سطح یخی‌شان اقیانوس‌های مایع دارند، تمرکز کرده‌اند؛ از جمله می‌توان به قمر مشتری به نام اروپا و قمر زحل به نام انسلادوس اشاره کرد. لئوب افزود:«دانشمندان حدس می‌زنند در آب مایع زیر یخ قمر اروپا و انسلادوس حیات وجود داشته باشد، به همین منظور ناسا و آژانس فضایی اروپا، هر دو برنامه‌هایی مانند مأموریت اروپا کلیپر ۱ برای بازدید این دو قمر را دارند.»

در سیاره‌ زمین، منبع اصلی فسفر اقیانوس‌ها، صخره‌هایی به نام فلسیک‌ هستند که توسط باران‌های اسیدی فرسوده می‌شوند. فسفر از طریق فعالیت‌های هیدروترمالی از دریاهای سیاره‌ زمین جدا می‌شود. بر اساس تجربیات گذشته محققان معتقدند فعالیت‌های هیدروترمالی در انسلادوس و احتمالا اروپا هم وجود دارند. تشعشعات مشتری که مولکول‌هایی به نام اکسیدان تولید می‌کنند، دائما روی سطح اروپا تابیده می‌شوند و در حالی که سطح یخی اروپا به شدت تکان می‌خورد، این اکسیدان‌ها می‌توانند وارد دریاهای مخفی اروپا شوند و با سولفیدها واکنش نشان دهند و آب را به شدت اسیدی کنند. در واقع محققان معتقدند با اینکه امکان دارد اروپا دارای فسفر کافی برای به وجود آمدن حیات باشد، اقیانوس‌های اسیدی می‌توانند مانع شکل‌گیری حیات در آن شوند.

Europa and Enceladus Credit NASA x

نمایی از انسلادوس قمر زحل در سمت راست و اروپا قمر مشتری در سمت چپ

در مقابل، تحقیقات قبلی نشان می‌دادند که احتمالا آب‌های زیرزمینی انسلادوس به شدت قلیایی باشند. نویسنده‌ اصلی پژوهش و اخترشناس هاروارد، ماناس‌وی لینگام درباره‌ محاسبات دانشمندان در پژوهشی جدید می‌گوید: «اگر اقیانوس‌های یک جهان خنثی یا قلیایی و دارای فعالیت‌های هیدروترمالی باشند، ممکن است فسفر در زمانی بسیار کوتاه‌تر نسبت به عمر منظومه‌ی شمسی (میلیون‌ها سال) از اعماق اقیانوس‌ها جدا شود.

دانشمندان معتقدند که فلزات کمیاب مثل مولیبدن، منگنز و کبالت هم ممکن است از عناصر زیستی ِ ضروری باشند. لینگام می‌گوید:«مولیبدن نقشی حیاتی در چندین آنزیم، به ویژه در تنظیم نیتروژن دارد.» به این صورت که پیوندهای شیمیایی قوی که اتم‌های هیدروژن را در اتمسفر به صورت جفتی نگه می‌دارند، از بین می‌برند و تک اتم‌های هیدروژن را به مولکول‌های آلی حیاتی تغییر می‌دهند. او توضیح می‌دهد:«علاوه بر این، مولیبدن بر به‌هم‌پیوستگی پروتئین‌ها، سوخت و ساز و رشد بسیاری از اندام‌ها تاثیر می‌گذارد. منگنز نقش مهمی در زمینه‌ی تولید اکسیژن از طریق فوتوسنتز کلروپلاست‌ها دارد. کبالت نقش‌های بیولوژیکی گوناگونی در متابولیسم، به ویژه در ساخت قسمتی از ویتامین B12 دارد.»

اخترشناسی به نام آدام فرانک در دانشگاه روچستر نیویورک که در این تحقیق نقشی نداشته، می‌گوید:«ایده‌ی پیدا کردن مناطق قابل سکونت در جهان به دهه‌ی‌ ۱۹۵۰ باز می‌گردد و از آن زمان تا کنون، چیزهای زیادی مانند اقیانوس‌های زیرسطحی را کشف کرده‌ایم. بنابراین مهم است این طرز فکر که وجود حیات منحصراً به وجود آب وابسته است را تغییر دهیم و در نظر داشته باشیم که تعدادی از عناصر خاص و ترکیبات شیمیایی نیز ممکن است برای وجود حیات ضروری باشند.»

یک راه برای پی‌بردن ِ اینکه آیا در جهان‌های بیگانگانِ خارج از منظومه‌ی شمسی عناصر ضروری برای حیات وجود دارند یا خیر، مشاهده‌ی ستاره‌هایی است که می‌توانند روی ترکیبات سیارات و قمرهایشان نور بتابانند. وجود یک عنصر در ستاره، طیف رنگ منحصر به فردی را تولید می‌کند که در نور آن ستاره قابل رؤیت است. لینگام می‌گوید:«این طیف می‌تواند درباره‌ی احتمال قابل سکونت بودن سیاره‌هایی که حول مدار این ستاره در چرخش‌اند، اطلاعات زیادی به ما بدهد.

اگر میزان عنصرهای زیستی ضروری یک جهان کم باشد، پتانسیل وجود آن نوع حیاتی که ما می‌شناسیم، در آن جهان محدود می‌شود. با این که مطالعات جدید نشان می‌دهند که ماموریت‌های مربوط به یوروپیا و انکلادوس در آینده شانس کمی برای یافتن حیات دارند، لینگام می‌گوید:«این مأموریت‌ها موقعیتی عالی برای رد مدل‌هایمان است؛ بنابراین انجام این‌گونه مأموریت‌ها به نفع ماست.»

جاناتان لونین، دانشمند سیاره‌شناس از دانشگاه کرنل که او هم در این تحقیق نقشی نداشت، هشدار داد که :«این محاسبات بر اساس پیش‌فرض‌هایی ساده‌اند و باید همیشه به یاد داشته باشیم که سیارات و قمرها بیش از چیزی که انتظار داریم، پیچیده‌اند. این یکی از درس‌های اکتشافی است که از طریق کاوش سیارات به دست آمده است. بنابراین نباید نتایج را قطعی بدانیم، بلکه آن‌ها را به عنوان راهی برای حرکت به سوی برخی مشاهدات که باید در ماموریت‌های آینده انجام شوند، در نظر بگیریم.

لینگام می‌گوید: به اعتقاد محققان هر چند احتمالاً به طور میانگین عنصرهای زیستی ضروری در جهان نادر هستند، با این حال شاید مکان‌هایی وجود داشته‌ باشند که در آن‌ها مقدار این عناصر و در نتیجه احتمال وجود حیات بالاتر باشد. و البته محققان تنها آن نوع از حیات که می‌شناسیم را در نظر گرفته‌اند. لئوب می‌گوید:«آن نوع از حیات که ما نمی‌شناسیم، ممکن است از قوانین شیمیایی متفاوتی (نسبت به قوانین سیاره‌ زمین) پیروی کند که کشف آن هیجان‌انگیزتر از کشف آن نوع از حیات است که ما می‌شناسیم.

ترجمه: مریم عبدی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Livescience.com

برای نخستین بار تصویری از یک سیاره تازه متولد شده ثبت شد

برای نخستین بار تصویری از یک سیاره تازه متولد شده ثبت شد

دانشمندان موفق شدند تا تصویری از یک سیاره تازه متولد شده را ثبت کنند. این برای نخستین بار است که از سیاره، پس از آنکه مواد دیسک پیش‌سیاره‌ای خود را مصرف کرده، تصویری تهیه شده است. رصد این مرحله از شکل‌گیری سیارات، به دانشمندان در درک بهتر این روند، کمک بسیاری می‌کند.

تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در رصدخانه جنوبی اروپا (ESO)، اولین تصویر از یک سیاره تازه متولد شده را ثبت کرده است. این سیاره به دور ستاره کوتوله جوانی به نام PDS 70 در حال گردش است. این سیاره را می‌توان به راحتی به صورت نقطه درخشانی در سمت راست مرکز تاریک تصویر تشخیص داد. بخش مرکزی تصویر، همان ستاره این مجموعه است که توسط یک کرونوگراف پوشانده شده است. تنها راهی که بتوان جزییات اطراف یک ستاره پرنور را مشاهده کرد، پوشاندن آن ستاره با این روش است. در غیر این صورت، نور درخشان ستاره، مانع از دیدن هر چیزی از جمله نور ساطع‌شده از سیاره احتمالی اطراف آن ستاره می‌شود.

فاصله این سیاره تا ستاره میزبانش، چیزی در حدود ۳ میلیارد کیلومتر است. این فاصله به اندازه فاصله سیاره اورانوس تا خورشید است. این سیاره که PDS 70b نام‌گذاری شده است، غولی گازی‌شکل و با جرمی بیشتر از جرم سیاره مشتری بوده که دمای سطح آن به ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد.

پیش این نیز دیسک‌های سیاره‌ای در اطراف ستاره‌های جوان مشاهده شده بودند. اما در همه موارد، سیارات رصد شده در میان ابری از گازهای تشکیل‌دهنده دیسک پیش‌سیاره‌ای قرار داشتند. این اولین باری است که ستاره‌شناسان شاهد یک سیاره تازه متولد شده تک هستند.

این تصویر، تنها یک تصویر زیبا از ابتدای شکل‌گیری یک سیاره نیست. بلکه دانشمندان می‌توانند به وسیله آن، چیزهای بیشتری از روند شکل‌گیری سیارات بدانند. برای قرن‌ها، دانشمندان درباره طبیعت مرحله گذار دیسک پیش‌سیاره‌ای فرضیه‌پردازی کرده بودند. دیسکی که در بخش‌های میانی آن، حفره‌ای نسبتا خالی از مواد وجود دارد. فرضیه‌های ارائه شده بیان می‌داشت که این حفره ناشی از برهم‌کنش یک سیاره تازه شکل‌گرفته و خود دیسک است. هم‌اکنون، با ثبت این تصویر، دانشمندان می‌توانند این رویداد را به صورت مستقیم مشاهده کنند.

کهکشان قنطورس A

بیگ بنگ: قنطورس A که فقط ۱۱ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد نزدیکترین کهکشان فعال به سیارۀ زمین است. این کهکشان بیضوی خاص که بیش از ۶۰ هزار سال نوری گستردگی دارد و NGC 5128 نامیده می شود در این چشم انداز تلسکوپی دقیق نشان داده شده است.

N Hublقنطورس A نتیجۀ برخورد دو کهکشان عادی است که یک درهم آمیختگی خارق‌العاده از خوشه‌های ستاره‌ای و خطوط غباری تاریک را ایجاد می کند. در نزدیکی مرکز کهکشان، بقایای کیهانی باقی مانده دائما توسط یک سیاهچالۀ مرکزی که جرمی یک میلیارد برابر خورشید دارد، بلعیده می شوند. همانند کهکشان‌های فعال دیگر، این فرآیند موجب ِ تولید پرتو ایکس، پرتو گاما و امواج رادیویی می گردد که از سوی قنطورس A ساطع می شود.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

چقدر طول می­‌کشد با سرعت نور قطر راه شیری را طی کنیم؟

بیگ بنگ: دیسک کهکشان خانه ما – کهکشان راه شیری – بسیار بزرگتر از آن چیزی است که قبلاً تصور می­ شد. مطالعه جدید نشان می­ دهد که ٢٠٠ هزار سال طول می­ کشد تا یک سفینه فضایی که با سرعت نور حرکت می­ کند، از تمام کهکشان عبور کند. محققان پس از تجزیه و تحلیل فراوانی فلزات(عناصر سنگین) در ستاره­‌ها، که با نام metalicities آنها شناخته می­ شود، به این نتیجه رسیدند.

galaxy

مطالعه­‌ای جدید نشان می دهد که دیسک ستاره‌­دار و درخشان کهکشان راه شیری بزرگتر از آن چیزی است که قبلاً تصور می ­شد. کهکشان می­تواند حداقل محدود به دایرۀ داخلی نشان داده شده در شکل باشد، و حتی ممکن است از آن هم فراتر رود.

به گزارش بیگ بنگ، هنگامی­که دانشمندان به فراتر از مرز فرضی پیشین دیسک کهکشان راه شیری نگاه کردند، از دیدن ستارگانی با ترکیباتی شبیه به ستاره‌­های داخل دیسک شگفت­‌زده شدند. کارلوس آلنده یکی از نویسندگان این تحقیق و پژوهشگر مؤسسه اخترفیزیک جزایر قناری گفت: «ما نشان دادیم که درصد قابل ملاحظه­‌ای از ستارگان با فلزینگی(Metallicity) بیشتر که از ویژگی­‌های ستاره‌­های دیسک است، فراتر از حد فرض شده پیشین برای شعاع دیسک کهکشانی وجود دارند.»

مطالعه جدید اندازه دیسک کهکشان راه شیری را در حدود ۲۰۰ هزار سال نوری تخمین می­ زند. مطالعات پیشین نشان دادند که راه شیری اندازه‌­ای در بین ١٠٠ هزار تا ۱۶۰ هزار سال نوری دارد. (یک سال نوری فاصله‌­ای است که نور در یک سال طی می­ کند، در حدود ١٠ تریلیون کیلومتر.) اختر­شناسان می­ گویند که ستاره­‌هایی که اخیراً یافت شده‌­اند حدود سه برابر دورتر از مرکز کهکشان نسبت به خورشید می ­باشند. این تیم در بیانیه­‌ای اضافه کرد که ستاره­‌های دیسک ممکن است تا حدود چهار برابر نیز نیز دورتر باشند.

دانشمندان پس از تجزیه و تحلیل داده‌­های بدست آمده توسط ابزار APOGEE و LAMSOT که طیف ستارگان را جمع‌­آوری کرده بودند، به این نتیجه رسیدند. طیف یک ستاره، در واقع تفکیک نور آن به رنگ­‌های مختلف است. با تحلیل الگوی رنگ­ها، دانشمندان می­دانند که چه عناصری در درون ستارگان وجود دارند. این اولین‌بار نیست که دانشمندان در پارامترهای کهکشان تجدید نظر کرد‌ه­اند. مطالعات اخیر در مورد کهکشان آندرومدا نشان داد که این جسم سماوی نیز جرمی مشابه با راه شیری دارد و نه بیشتر. این موضوع بر پیش­‌بینی حرکت دو کهکشان نیز تأثیر می­گذارد، زیرا آنها یک برخورد غیرقابل اجتناب دارند که حدود ۴ میلیارد سال دیگر رخ می دهد. جزئیات بیشتر این پژوهش ِ جدید در مجله Astronomy Astrophysics و به سرپرستی “مارتین لوپز-کوره­دوریا” منتشر شده است.

ترجمه: سوران زوراسنا/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Livescience.com

نظریۀ گرانش اینشتین در منظومه سه ستاره‎ای تایید شد

بیگ بنگ: در موردی جدید از آزمایش نظریه گرانش اینشتین، گروهی از اخترشناسانِ اهل هلند، آمریکا، استرالیا و کانادا نشان دادند که این نظریه حتی برای منظومه سه ستاره‌ای هم صدق می کند. مقاله آنها در مجله معتبر «Nature» منتشر شده است.

image e PSR J

تصویری هنری از منظومه سه ستاره‌ای « PSR J0337+1715» که با فاصله ۴۲۰۰ سال نوری از زمین واقع شده‌اند.

به گزارش بیگ بنگ، طبق نظریه گرانش اینشتین همه اجرام علی‌رغم جرم یا ترکیب‌شان، به شیوه یکسانی می افتند؛ به مانند سیبی که از برج پیزا افتاده و به زمین برخورد می کند. تا به امروز، معادلات اینشتین همه آزمایش‌ها را با موفقیت پشت سر گذاشته است؛ از مطالعات آزمایشگاهی دقیق گرفته تا مشاهدۀ سیاره‌ها در منظومه شمسی. اما آلترناتیوهای نظریه او پیش‌بینی می کنند که اجرام فشرده با گرانش بسیار قوی مثل ستاره‌های نوترونی، قدری متفاوت‌تر از اجرامی با جرم کمتر می افتند. این تفاوت باید ناشی از انرژی پیوندی گرانشی آن باشد. در سال ۲۰۱۱، اخترشناسان یک آزمایشگاه طبیعی برای آزمایش نظریه نسبیت عام اینشتین در شرایط حاد پیدا کردند: PSR J0337+1715، منظومه‌ای متشکل از سه ستاره که در آن، یک تپ اختر رادیویی میلی‌ثانیه‌ای و یک کوتوله سفید در دوره گردش ۱٫۶ روزه به همراه کوتوله سفید دیگری وجود دارند.

دکتر «رایان لینچ» یکی از اعضای تیم تحقیقات و اخترشناس در رصدخانه گرین بنک در وست ویرجینیا گفت: « PSR J0337+1715 یک منظومه ستاره‌ای منحصربفرد است. ما هیچ منظومه دیگری شبیه این ندیده‌ایم. می توان آن را آزمایشگاهی برای آزمون نظریه نسبیت اینشتین در نظر گرفت.» کوتوله‌های سفید ستاره‌های بسیار چگالی هستند؛ اندازه‌شان قابل مقایسه با اندازه زمین است، جرم‌شان هم با جرم خورشید برابری می کند. ستاره‌های نوترونی حتی کوچکتر و چگال‌تر از کوتوله‌های سفید هستند. این نوع ستاره‌ از هسته‌ فروپاشی شدۀ ستاره‌هایی که دچار انفجار ابرنواختری شده‌اند، ساخته شده‌اند. ستاره‌های نوترونی زیادی از نوع تپ اختر هستند و به مانند فانوس‌های دریایی به طور منظم سیگنال‌های الکترومغناطیسی را به فضا منتشر می کنند. تلسکوپ‌های رادیوییِ واقع در زمین می توانند آن سیگنال‌ها را تشخیص دهند.

image e PSRJدکتر «اَن آرکیبالد» رهبر تیم تحقیقات و محقق از دانشگاه آمستردام و موسسه اخترشناسی رادیویی هلند بیان کرد: «از زمانی که مشاهدات خود را آغاز کردیم، می توانیم هر یک از پالس‌های ستاره نوترونی را در منظومۀ PSR J0337+1715 در نظر بگیریم. ما می توانیم موقعیت قرارگیری ستاره نوترونی را تشخیص داده و مقصد بعدی آن را هم متوجه شویم. اگر آلترناتیوهای مربوط به نظریه گرانش اینشتین درست باشند، در این صورت، ستاره نوترونی و کوتوله سفید درونی در PSR J0337+1715 هر کدام به شیوۀ متفاوتی متمایل به کوتوله سفید بیرونی می افتند. کوتوله سفید درونی اندازه‌ای برابر با ستاره توترونی ندارد؛ لذا باید انرژی پیوندی گرانشی کمتری داشته باشد.»

محققان با استفاده از محاسبات و مشاهدات دقیق توانستند گرانش آن منظومه را به کمک پالس‌های ستاره نوترونی بیازمایند. آنان دریافتند که هر اختلاف شتاب میان ستاره نوترونی و کوتوله سفید درونی آنقدر کوچک است که شناسایی را سخت می کند. دکتر «نینا گاسینکایا» عضو تیم و محقق از دانشگاه آمستردام گفت: «اگر اختلافی باشد، نمی تواند بیشتر از سه بخش در یک میلیون باشد. حالا، هر کسی که جایگزینی برای نظریه گرانش داشته باشد، طیف محدودی از احتمالات را دارد که آن نظریه جایگزین را پشتیبانی کند. هر موقع نظریه نسبیت اینشتین را تاکنون آزمایش کردیم، نتایج سازگار بوده‌اند. اما ما هنوز به تلاش‌هایمان برای اثبات بیشتر این نظریه در مقیاس‌های دیگر ادامه خواهیم داد زیرا این کار می تواند به ما کمک کند تا گرانش و مکانیک کوانتومی را با زبان ریاضی یکسانی درک کنیم. ما همواره به دنبال اندازه‌گیری‌های بهتر در مکان‌های جدید هستیم. پس تلاش ما برای درک مرزهای جدید در کائنات همچنان تداوم خواهد پذیرفت.»

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

ناسا تسلکوپ فضایی کپلر را به منظور کاهش مصرف سوخت به حالت خواب فرستاد

ناسا تسلکوپ فضایی کپلر را به منظور کاهش مصرف سوخت به حالت خواب فرستاد

ناسا امروز اعلام کرد تسلکوپ فضایی کپلر را به منظور صرفه جویی در کاهش مصرف سوخت به حال خواب خواهد فرستاد. این فضاپیما برای یافتن سیاره‌هایی مشابه زمین با قابلیت میزبانی از حیات به فضا ارسال شده بود.

ناسا در مارس سال ۲۰۰۹ میلادی فضاپیمای کپلر یا در اصل تسلکوپ فضایی کپلر را به منظور جستجو برای یافتن سیاره‌ای مشابه زمین در نزدیکی ستاره‌ای مشابه خورشید در دور دست‌ها با امکان میزبانی از حیات به فضا فرستاد. سرانجام پس از ۹ سال ناسا اعلام کرد که سوخت این فضاپیما به شدت کاهش یافته و به منظور صرفه‌جویی در مصرف سوخت، تا چند هفته دیگر تلسکوپ فضایی کپلر به حالت خواب خواهد رفت.

البته این تصمیم ناگهانی نیست و در ماه مارس ۲۰۱۸ که دقیقا ۹ سال از پرتاب کپلر گذشته بود، ناسا کاهش ذخیره سوخت کپلر و رفتن آن به خواب در آینده نزدیک را گوشزد کرده بود. تا اینکه دوشنبه پیش، تیم کپلر شاهد کاهش فشار مخزن سوخت تسلکوپ فضایی کپلر بود که نشانگر پایین بودن شدید ذخیره سوخت است. با این شرایط کپلر دیگر مشاهده علمی و کاوش فضای بی‌کران را متوقف کرده و تا روز بیست و دوم آگوست، یعنی تا زمانی که موقع مخابره اطلاعاتی که طی ۵۱ روز اخیر جمع کرده است، در حالت استراحت خواهد بود.

از تاریخ دوازدهم می ۲۰۱۸، کپلر چشمان تیزبین خود را به سمت مسیری در راستای صورت فلکی خرچنگ متمرکز کرده بود؛ این تلسکوپ فضایی در سال ۲۰۱۵ نیز یکبار دیگر این راستای فعلی را مورد مشاهده قرار داده بود. با دستیابی به اخرین اطلاعات به دست آمده از مشاهدات کپلر، می‌توان درباره سیاره‌های کاندید دارا بودن شرایط حیات که در مشاهده اول در این راستا یافت شدند، تصمیم گیری قطعی کرد. همچنین می‌تواند به دانشمندان در یافتن سیاره‌های جدید در این راستا نیز کمک کند.

همانطور که گفته شد کپلر چند هفته دیگر به خواب خواهد رفت و بیست و دوم آگوست اقدام به مخابره اطلاعات جمع آوری شده به زمین می‌کند. البته این تسلکوپ فضایی در اوایل آگوست بیدار خواهد شد و جهت آنتن‌هایش را به منظور ارسال اطلاعات به سمت زمین تنظیم می‌کند. اگر همه چیز خوب پیش رود، ماموریت مربوط به مشاهدات این فضاپیما در تاریخ ششم آگوست برپا خواهد شد و پس از آغاز مخابره، دانلود آنان تا زمان اتمام سوخت فضاپیما ادامه خواهد داشت.

همانگونه که در ابتدا نیز عنوان شد کپلر در سال ۲۰۰۹ به فضا پرتاب و سه سال نیز بیشتر از عمر خدمتی در نظر گرفته شده برای آن به فعالیت و جمع آوری اطلاعات ادامه داد. این فضاپیما تاکنون موفق به یافتن ۲۶۵۰ سیاره شده است! حتی اگر ماموریت کپلر به زودی تمام شود، با این حال حجم بسیاری از اطلاعات جمع آوری شده توسط این فضاپیما وجود دارد که میبایست بررسی و تحلیل شوند. ناسا تایید کرد که از این تحلیل‌ها پشتیبانی و همچنین حمایت مالی خواهد کرد و انتظار می‌رود حاصل آن بیش از هزار مقاله علمی در سال‌های آتی باشد.

“هوش مصنوعی” جدول تناوبی عناصر را بازتولید کرد

بیگ بنگ: تیمی از محققان دانشگاه استنفورد موفق به ساخت یک برنامه هوش مصنوعی شدند که جدول تناوبی عناصر را از نو می سازد؛ آنها می خواهند از آن ابزار برای کشف و طراحی مواد جدید استفاده کنند.

airecreatescبه گزارش بیگ بنگ، انسان تقریبا به نیم قرن آزمون و خطا نیاز داشت تا جدول تناوبی عناصر را به شکل مناسبی سازماندهی کند؛ به جرات می توان این جدول را بعنوان یکی از بزرگترین دستاوردهای علمی در شیمی قلمداد کرد. برنامه هوش مصنوعی جدیدی که فیزیکدانان استنفورد آن را طراحی کردند، همین کار را در عرض چند ساعت انجام داد. این برنامه که «Atom2Vec» نام دارد بطور موفقیت‌آمیزی یاد گرفت پس از تجزیه و تحلیل لیستی از نام‌های ترکیبات شیمیایی از یک پایگاه داده آنلاین، بین اتم ها تفکیک قائل شود. سپس این هوش مصنوعی از مفاهیم قرض گرفته شده از حوزه پردازش زبان طبیعی استفاده کرد تا عناصر را بر اساس ویژگی‌های شیمیایی شان دسته‌بندی کند. بر طبق پردازش زبان طبیعی، ویژگی کلمات می تواند با نگاه کردن به سایر کلمات پیرامون آنها به راحتی درک شود.

محقق و سرپرست مطالعه «شو چنگ ژانگ»، «جی جکسون» و «سی. جی. وود» هر سه پروفسور فیزیک در دانشکده علوم و علوم انسانی در دانشگاه استنفورد بیان کردند: «می خواستیم بدانیم آیا هوش مصنوعی می تواند به قدر کافی باهوش باشد تا خودش به تنهایی جدول تناوبی را کشف کند یا خیر و یافته‌های تیم ما نشان داد که بله می تواند.»

به باور ژانگ، این تحقیق یک گام ابتدایی ِ مهم به سوی هدفی جاه‌طلبانه‌تر است؛ یعنی طراحی یک جایگزین برای آزمون تورینگ. این آزمایش در حال حاضر بعنوان ابزاری استاندارد برای سنجش هوش ماشینی کاربرد دارد. برای اینکه هوش مصنوعی بتواند آزمایش تورینگ را پشت سر بگذارد، باید بتواند به گونه‌ای به پرسش‌های مکتوب پاسخ بدهد که قابل تفکیک و تمایز از انسان نباشد. اما ژانگ فکر می کند این آزمایش ایراد دارد زیرا ماهیت ذهنی دارد. آقای ژانگ اظهار داشت: «انسان‌ها محصول تکامل‌اند و ذهن ما با چیزهای غیرمنطقی زیادی سر و کار دارد. برای اینکه یک هوش مصنوعی بتواند آزمون تورینگ را با موفقیت پشت سر بگذارد، باید بتواند همه نامعقولی‌های ما را تولید کند. انجام این کار بسیار دشوار است.»

در عوض، ژانگ ابزار محک تازه ای برای هوش ماشینی پیشنهاد می کند. او افزود: «می خواهیم ببینیم آیا می توانیم یک هوش مصنوعی طراحی کنیم که در کشف قانون جدید طبیعت از انسان‌ها جلو بزند یا خیر. برای انجام این کار، ابتدا باید این مورد را بیازماییم که آیا هوش مصنوعی‌مان می تواند برخی از اکتشافات بزرگی را که انسان به آنها نائل آمده است، دوباره انجام دهد یا خیر.»

برنامه «Atom2Vec» با تولید دوباره جدول تناوبی عناصر به هدف فوق‌الذکر دست پیدا کرده است. ژانگ و همکارانش «Atom2Vec» را در یک برنامه هوش مصنوعی مدل‌سازی کردند که مهندسان گوگل آن را برای تجزیه زبان طبیعی ساخته بودند. هوش مصنوعی زبان تحت عنوان «Word2Vec» با تبدیل کلمات به رمزهای عددی یا بردار عمل می کند. این هوش مصنوعی می تواند با تجزیه و تحلیل‌بردارها، احتمال ظهور یک کلمه در متن را تخمین بزند. برای مثال، کلمه «پادشاه» غالبا با کلمه «ملکه» و کلمه «مرد» با «زن» همراه‌اند و کنار هم می آیند. پس، بردار ریاضی «پادشاه» می تواند به صورت «پادشاه = ملکه – زن + مرد».

ژانگ گفت: «ما می توانیم همین ایده را برای اتم‌ها نیز به کار ببریم. به جای سر و کله زدن با همه کلمات و جملات از مجموعه‌ای از متون، همه ترکیبات شیمیایی شناخته شده از قبیل H2O، NaCl و غیره را در اختیار Atom2Vec قرار می دهیم.» با این داده‌های پراکنده، برنامه هوش مصنوعی دریافت که پتاسیم (K) و سدیم (Na) باید ویژگی‌های مشابهی داشته باشند زیرا هر دو عنصر می توانند به کلر «Cl» بچسبند. ژانگ افزود: «همان طور که پادشاه و ملکه شبیه هم هستند، پتاسیم و سدیم نیز به یکدیگر شباهت دارند. امیدواریم دانشمندان بتوانند در آینده از دانش Atom2Vec برای کشف و طراحی مواد تازه استفاده کنند. شاید بتوان از این ابزار برای یافتن ماده‌ای بسیار کارآمد که نور خورشید را به انرژی تبدیل کند، استفاده کرد.»

تیم ژانگ در حال کار بر روی نسخه دوم برنامه هوش مصنوعی است که می خواهد مشکلی بزرگ در تحقیقات پزشکی را حل کند: طراحی آنتی‌بادی مناسب برای حمله به آنتی ژن‌ها. در حال حاضر، یکی از نویدبخش‌ترین روش‌ها برای درمان سرطان، ایمنی درمانی است. در این روش، آنتی‌بادی‌هایی که می توانند در سلول‌های سرطانی به آنتی ژن‌ها حمله کنند، دستکاری می شوند. اما بدن انسان می تواند بیش از ۱۰ میلیون آنتی بادی منحصربفرد تولید کند، که هر کدام از آنها از ترکیب متفاوتی از ۵۰ ژن تشکیل شده‌اند. اگر بتوان این ژن ها را در یک بردار ریاضی ترسیم کرد، می توان تمامی آنتی‌بادی‌ها را در چیزی شبیه به جدول تناوبی سازماندهی کرد. جزئیات بیشتر این مقاله در مجله «Proceedings of a National Academy of Sciences» منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org

همزیستی دو ستارۀ عجیب

بیگ بنگ: می توانید تغییرات در روشنایی این ستاره را با دوربین دوچشمی ظرف یک سال مشاهده کنید. ستارۀ متغیر “آر دَلو” (R Aquarii) در واقع یک سامانه دو ستاره‌ای تعاملی است. این دو ستاره به نظر یک رابطۀ همزیستی نزدیک با یکدیگر دارند.

Raquarii HubbleSchmidtاین سامانه جذاب حدود ۷۱۰ سال نوری از زمین فاصله دارد و شامل یک ستاره غول‌پیکر قرمز و خنک و یک ستاره کوتوله سفید و متراکم در مدار متقابل در اطراف مرکز ثقل مشترکشان می باشد. نور مرئی این سامانه دوتایی با غول قرمز رنگ احاطه شده که خود یک ستارۀ متغیر بلند مدت از نوع میرا است. اما مواد موجود در ستاره غول‌پیکر ِ خنک توسط گرانش به سطح ستارۀ کوتوله سفید ِ کوچکتر کشیده می شوند و در نهایت منجر به یک انفجار گرما هسته‌ای می شوند که مواد را در فضا پخش می کنند. این عکس برجسته توسط تلسکوپ فضایی هابل ثبت شده و حلقۀ در حال ِ انبساط بقایای این ستاره را نشان می دهد که کمتر از یک سال نوری گستردگی دارد؛ این مواد از یک انفجار ستاره‌ای شکل گرفتند که در اوایل دهه ۱۷۷۰ دیده شدند. تکامل رویدادهای پرانرژی مبهم که انتشار پرانرژی را در سامانۀ “آر دَلو” تولید کرده از سال ۲۰۰۰ با استفاده از داده‌های رصدخانه پرتو ایکس چاندرا نظارت می شود.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

دو بار فوران ماده از یک سیاه چاله فضایی

دو بار فوران ماده از یک سیاه چاله فضایی

دانشمندان برای نخستین بار موفق به مشاهده‌ی دوبار فوران و جوشش مواد گازی ناشی از فعالیت یک سیاه چاله فضایی در کهکشانی بیگانه شدند.

سیاه چاله ها علی‌رغم اشتهای فراوانی که دارند، همواره در حال بلعیدن فضای اطراف خود نیستند؛ چرا که مواد کیهانی مجاور آن‌ها سرانجام ته می‌کشد. آن موقع است که یک سیاه چاله فضایی آرام می‌گیرد و در انتظار رسیدن طعمه‌های بعدی خود می‌ماند. اما هنگامی که دوباره عمل بلعیدن را از سر بگیرد، فواره عظیمی متشکل از گاز و گرد و غبار را به بیرون پرتاب می‌کند؛ پدیده‌ای که به آروغ زدن تشبیه شده است.

اخیرا دانشمندان اعلام کردند که موفق به مشاهده‌ی این پدیده در یک سیاه چاله فضایی کلان جرم (supermassive) شده‌اند؛ البته نه یکبار بلکه دوبار که در نوع خود بی‌سابقه است. این دو فوران در یک بازه ۱۰۰ هزار ساله رخ داده‌اند؛ موضوعی که به خواب رفتن و فعال شدن مجدد سیاه‌چاله‌های کلان جرم در یک چرخه‌ی دوره‌ای را اثبات می‌کند.

البته پر واضح است که این خوابیدن و بیدار شدن مشابه آنچه که در جانوران سراغ داریم نیست و تنها استعاره‌ای برای درک بهتر چگونگی فعالیت سیاه‌چاله‌ها و جذب مواد پیرامونی با گرانش قدرتمندشان است. در ابتدا تصور می‌شد هیچ چیز یارای گریز از این جاذبه را ندارد و کشیدن شدن مواد به سمت سیاه‌چاله‌ها، سفری یکطرفه خواهد بود؛ اما حقیقت این است که یک سیاه چاله فضایی ، همه‌ی آنچه را که به سمت خود می‌کشد نگه نمی‌دارد.

در هنگام بلعیدن طعمه‌هایی چون ستاره‌ها یا مواد گازی، فواره‌های قدرتمندی از ذرات پر انرژی در نزدیکی افق رویداد سیاه‌چاله‌ها ایجاد می‌شود، اما نه در نقطه‌ای که راه بازگشتی برای این ذرات وجود نداشته نباشد (افق رویداد: مرزی از سیاه چاله فضایی که هیچ چیز پس از گذر از آن نمی‌تواند به بیرون بازگردد).

این هیولای بلعنده در کهکشان J1354 واقع شده و حدود ۸۰۰ میلیون سال نوری با زمین فاصله دارد. مشاهده‌ی آن به کمک داده‌های جمع‌آوری شده از رصدخانه پرتو ایکس چاندرا (Chandra) صورت گرفته و شدت پرتو ساطع شده از آن به حدی زیاد بوده است که بتوان جرم آن را میلیون‌ها یا حتی میلیاردها برابر خورشید تخمین زد.

این تیم تحقیقاتی پس از مقایسه داده‌های پرتو ایکس چاندرا با داده‌های نور مرئی تلسکوپ فضایی هابل، متوجه وجود ابر ضخیمی از گاز و گرد و غبار در اطراف این سیاه چاله شدند.

اطلاعات جمع‌آوری شده از وقوع دو فوران گازی حکایت دارد؛ یکی در بالا و دیگری در پایین سیاه‌چاله کلان جرم. دانشمندان از این جوشش فواره‌ای با نام حباب فرمی (Fermi) یاد می‌کنند که معمولا پس از بلعیده شدن ماده توسط سیاه‌چاله‌ها مشاهده می‌شود. ظاهرا حباب جنوبی تا فاصله‌ی ۳۰ هزار سال نوری از مرکز کهکشان گسترش یافته و این در حالی است که میزان گسترش حباب شمالی تنها تا فاصله ۳ هزار سال نوری از مرکز کهکشان بوده است. محققان با توجه به سرعت گسترش این فوران‌ها، فاصله‌ی وقوع آن‌ها از یکدیگر را چیزی حدود ۱۰۰ هزار سال تخمین زده و حباب شمالی را تازه‌تر از دیگری می‌پندارند.

اما ایجاد این به اصطلاح سوء هاضمه در سیاه چاله ناشی از بلعیدن چه چیزی بوده است؟

شواهد نشان از آن دارد که در اثر برخورد یک کهکشان دیگر به J1354، جریانی از گاز و ستاره ایجاد شده که پیوند خوردن این دو کهکشان به یکدیگر را در پی داشته و در واقع محتویات همین کهکشان دوم به کام این سیاه چاله کشیده شده‌ است.

در راه شیری نیز ایجاد حباب فرمی ناشی از فعالیت سیاه‌چاله‌ای موسوم به کمان ای * یا *SGR A که در مرکز کهکشان واقع شده به ثبت رسیده است. دانشمندان بر این باورند که این سیاه‌چاله نیز فعلا دوران خاموشی خود را سپری می‌کند و روزی دوباره فعال خواهد شد تا بلعیدن محتویات کهکشان را از سر بگیرد.

وجود حیات فرازمینی تنها به آب وابسته نیست

وجود حیات فرازمینی تنها به آب وابسته نیست

در جستجوی نشانه‌هایی دال بر وجود حیات فرازمینی ، اغلب دانشمندان روی یافتن آب در اجرام آسمانی تاکید می‌کنند. اما برخی از محققان، وجود عناصر ضروری زیستی (Bioessential) نظیر فسفر و مولیبدن را نیز در قضاوت درباره زیست‌پذیر بودن دنیاهای بیگانه موثر می‌دانند.

در سیاره ما، هر کجا که آب هست، زندگی هم هست؛ از ارتفاعاتی که با ابرها پیوند خورده‌اند تا عمیق‌ترین لایه‌های زمین. به همین دلیل، وجود حیات فرازمینی هم منوط به این عامل پنداشته می‌شود. تاکنون هم عمدتا سیارات و قمرهایی هدف تحقیقات فضایی قرار گرفته‌اند که از شرایط دمایی لازم برای نگهداری آب به صورت مایع در سطح خود برخوردار بوده یا هستند.

به عنوان مثال اگرچه در حال حاضر شدت گرمای سطح سیاره زهره (ونوس) برای ذوب کردن سرب کافی است؛ اما در سال ۲۰۱۶ مقاله‌ای منتشر شد که به احتمال زیست‌پذیر بودن ونوس در گذشته‌های دور (حداقل ۷۱۵ میلیون سال پیش) به علت دمای ملایم آن دوران سیاره اشاره داشت. دانشمندان معتقدند چنانچه زندگی یکبار در این سیاره همسایه جاری شده باشد، هم‌اکنون نیز احتمال بقای اَشکالی از حیات در ابرهای زهره متصور است.

البته همانطور که «آوی لوئب» نویسنده ارشد یک مقاله تازه و مدیر گروه اخترشناسی در دانشگاه هاروارد اشاره کرده، وجود حیات فرازمینی مستلزم حضور عوامل دیگری نیز است. مثلا روی کره زمین، جاری بودن حیات در اقیانوس‌ها رابطه مستقیمی با وجود عناصر نیتروژن و فسفر در آن‌ها دارد. چرا که حضور نیتروژن، لازمه شکل‌گیری پروتئین‌ها است و هر دوی این عناصر (نیتروژن و فسفر) در ساختار DNA و RNA موجودات زنده نیز نقش کلیدی ایفا می‌کنند.

نقش عناصر زیستی در احتمال وجود حیات فرازمینی

مطالعات بسیاری از آن حکایت دارند که افزایش میزان فسفر در اقیانوس‌ها طی ۸۰۰ الی ۶۳۵ میلیون سال پیش، احتمالا یکی از عوامل موثر در روند تکامل جانوران روی کره زمین بوده است. اما برای بررسی نقش احتمالی عناصر ضروری زیستی در تکامل حیات فرازمینی ، دانشمندان روی قابلیت وصول این عناصر در دنیاهایی متمرکز شدند که زیر سطح یخ زده‌ی خود، اقیانوسی مایع دارند؛ از جمله یکی از قمرهای مشتری به نام اروپا و یکی از قمرهای زحل به نام انسلادوس.

در کره زمین، بخش عمده فسفر اقیانوس‌ها از فرسایش سنگ‌های فلسیک در اثر بارش باران‌های خفیف اسیدی تامین می‌شود. عامل خروج فسفر از دریاهای زمین نیز فعالیت هیدروترمال (گرمابی) آن‌هاست. مطالعات نشان می‌دهند که در انسلادوس و احتمالا قمر اروپا نیز جریان‌های هیدروترمال وجود دارد.

پرتوافکنی مداوم مشتری روی اروپا، مولکول‌هایی موسوم به اکسیدان‌ها را به وجود می‌آورد. با تکان‌هایی که در قشر منجمد این قمر رخ می‌دهد، اکسیدان‌ها می‌توانند راه خود را به سوی دریاهای پنهان آن باز کنند و از طریق واکنش دادن با سولفیدها، سبب اسیدی شدن آب شوند. از این رو محققان احتمال می‌دهند که در اروپا مقادیر کافی فسفر برای پشتیبانی از حیات وجود دارد؛ اما از سوی دیگر، اسیدیته بالای اقیانوس‌های زیرزمینی آن، شاید عاملی محدود کننده برای وجود حیات فرازمینی باشد.

بر خلاف قمر اروپا، مطالعات پیشین حاکی از آن بود که اقیانوس‌های انسلادوس به شدت قلیایی هستند. در مقاله اخیر دانشمندان به این نتیجه رسیدند که در صورت قلیایی یا خنثی بودن این آب‌های زیرزمینی و وجود جریان‌های هیدروترمال، احتمالا تمام ذخایر فسفر در یک دوره چندین میلیون ساله (که در قیاس با عمر منظومه شمسی، زمان بسیار کوتاهی است) از اقیانوس‌های زیرزمینی انسلادوس حذف شده است. البته این دانشمندان معتقدند فلزاتی نظیر مولیبدن، منگنز و کبالت نیز می‌توانند نقش عناصر زیستی را در انسلادوس ایفا کنند.

همچنین بخوانید:

قمر اروپا سیاره مشتری شرایط مناسبی برای پشتیبانی از حیات بیگانه دارد

بنابر توضیحات «منساوی لینگام» یکی دیگر از نویسندگان مقاله و اختر فیزیکدان دانشگاه هاروارد: نقش مولیبدن در ساختار و عملکرد بسیاری از آنزیم‌ها، کلیدی است. همچنین این عنصر توانایی شکستن پیوند شیمیایی برقرار شده بین اتم‌های نیتروژن موجود در اتمسفر و تبدیل آن‌ها به مولکول‌های ارگانیک حیاتی را هم دارد. علاوه بر این‌ها مولیبدن در سنتز پروتئین، متابولیسم سلولی و رشد و نمو بسیاری از ارگانیسم‌ها نیز تاثیرگذار است. اهمیت منگنز به نقش آن در تولید اکسیژن از طریق چرخه فتوسنتز در کلروپلاست مربوط می‌شود. کبالت نیز وظایف بیولوژیک متعددی را در متابولیسم موجودات زنده بر عهده دارد که پر اهمیت‌ترین آن‌ها، نقش داشتن در تولید ویتامین ب-۱۲ است.

ایده‌ی زیست‌پذیر بودن این اجرام آسمانی از دهه ۱۹۵۰ میلادی در ذهن دانشمندان شروع به روییدن کرد؛ یعنی زمانی که مشخص شد حجم وسیعی آب در زیر سطح آن‌ها جریان دارد. اما به اعتقاد «آدام فرانک» اختر فیزیکدان دانشگاه راچستر:

به اعتقاد لینگام نیز پایین بودن سطح عناصر زیستی در دنیاهای بیگانه، عاملی محدودکننده برای وجود حیات فرازمینی در آن‌ها است.

یکی از راه‌ها برای پی بردن به اینکه آیا دنیاهای خارج از منظومه شمسی دارای عناصر ضروری زیستی هستند یا خیر، این است که به ستاره میزبان آن‌ها بنگریم. زیرا وجود هر عنصری در یک ستاره، طیف رنگ مخصوص به خود را در نور ساطع شده از آن ایجاد می‌کند و با نگریستن به این نور، می‌توان اطلاعات ارزشمندی را درباره احتمال زیست‌پذیر بودن سیارات مجاور آن ستاره به دست آورد.

البته انسلادوس و اروپا آنقدرها هم دور نیستند و امکان اعزام فضاپیماهای اکتشافی و کاوشگر به آن‌ها وجود دارد. اگرچه طی ماموریت‌های آتی احتمال کشف حیات در این اقمار زیاد نیست، اما لینگام این ماموریت‌ها را فرصتی مغتنم برای پی بردن به درستی یا نادرستی مدل ارائه شده توسط خود و همکارانش می‌داند.

برخی محققان نیز به این نکته اشاره کرده‌اند که احتمالا میانگین غلظت عناصر زیستی در دنیاهای بیگانه بسیار ناچیز است، اما لینگام امید دارد سطح عناصر زیستی در نقاط خاصی از این اقمار به اندازه‌ای باشد که از فرضیه وجود حیات فرازمینی پشتیبانی کند. البته نویسندگان مقاله به این موضوع هم واقف هستند که حیات در دنیاهای بیگانه می‌تواند با آنچه که ما در زمین سراغ داریم تفاوت داشته باشد و مبتنی بر واکنش‌های شیمیایی متفاوتی باشد؛ شکلی از حیات که به عقیده‌ی لوئب، کشف آن بسیار هیجان انگیزتر از کشف حیات آشنای زمینی خواهد بود.

یک سایت برای دوست داران نجوم و سیارات