हमारे सौर मंडल से परे जीवन के प्रमाण खोजने के उनके प्रयासों में, वैज्ञानिकों को "लो-हैंगिंग फ्रूट" दृष्टिकोण के रूप में जाना जाता है। मूल रूप से, यह निर्धारित करने के लिए नीचे आता है कि क्या ग्रह "संभावित रहने योग्य" हो सकते हैं या नहीं, इस आधार पर कि वे अपनी सतहों पर तरल पानी और पर्याप्त ऑक्सीजन के साथ घने वायुमंडल के लिए पर्याप्त गर्म होंगे या नहीं।
यह इस तथ्य का परिणाम है कि दूर के ग्रहों की जांच के लिए मौजूदा तरीके काफी हद तक अप्रत्यक्ष हैं और पृथ्वी केवल एक ग्रह है जिसे हम जानते हैं कि वह जीवन का समर्थन करने में सक्षम है। लेकिन क्या होगा अगर उन ग्रहों को, जिनमें ऑक्सीजन की प्रचुरता हो, जीवन का उत्पादन करने की गारंटी नहीं है? जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय की एक टीम के एक नए अध्ययन के अनुसार, यह बहुत अच्छी तरह से हो सकता है।
निष्कर्षों को एक अध्ययन में प्रकाशित किया गया था, जिसका शीर्षक था "कूल एक्सोप्लेनेट एटमॉस्फेरिस का गैस चरण रसायन विज्ञान: इनसाइट ऑफ लेबोरेटरी सिमुलेशन", जिसे हाल ही में वैज्ञानिक पत्रिका में प्रकाशित किया गया था। एसीएस अर्थ एंड स्पेस रसायन विज्ञान. उनके अध्ययन के लिए, टीम ने अतिरिक्त सौर-सौर ग्रहों के वायुमंडलों को प्रयोगशाला वातावरण में प्रदर्शित किया कि यह प्रदर्शित करने के लिए ऑक्सीजन आवश्यक रूप से जीवन का संकेत नहीं है।
पृथ्वी पर, ऑक्सीजन गैस वायुमंडल का लगभग 21% हिस्सा बनती है और प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुई, जिसका समापन ग्रेट ऑक्सीजनेशन इवेंट (2.45 बिलियन वर्ष पहले सीए) में हुआ। इस घटना ने पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना को काफी बदल दिया, जो आज हम जानते हैं कि नाइट्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रण, नाइट्रोजन और कार्बन गैसों से बना है।
पृथ्वी पर जटिल जीवन रूपों के उदय के लिए इसके महत्व के कारण, ऑक्सीजन गैस को पृथ्वी से परे जीवन के संभावित संकेतों की तलाश करते समय सबसे महत्वपूर्ण जैव विज्ञान में से एक माना जाता है। आखिरकार, ऑक्सीजन गैस प्रकाश संश्लेषक जीवों (जैसे बैक्टीरिया और पौधों) का परिणाम है और कीड़े और स्तनधारियों जैसे जटिल जानवरों द्वारा सेवन किया जाता है।
लेकिन जब यह इसके ठीक नीचे आता है, तो बहुत कुछ होता है कि वैज्ञानिक इस बात के बारे में नहीं जानते हैं कि विभिन्न ऊर्जा स्रोत रासायनिक प्रतिक्रियाओं को कैसे शुरू करते हैं और उन प्रतिक्रियाओं से ऑक्सीजन जैसे बायोसिग्नर्स कैसे बन सकते हैं। हालांकि शोधकर्ताओं ने कंप्यूटर पर फोटोकैमिकल मॉडल चलाए हैं जिससे यह अनुमान लगाया जा सकता है कि एक्सोप्लैनेट वायुमंडल बनाने में सक्षम हो सकता है, प्रयोगशाला वातावरण में वास्तविक सिमुलेशन की कमी रही है।
शोध टीम ने जेएचयू में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान की सहायक प्रोफेसर और कागज पर एक सिद्धांत लेखकों में से एक, सारा होर्स्ट की प्रयोगशाला में विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए प्लैनेटरी HAZE (PHAZER) कक्ष का उपयोग करके अपने सिमुलेशन का संचालन किया। शोधकर्ताओं ने एक्सोप्लैनेट वायुमंडल को अनुकरण करने के लिए नौ अलग-अलग गैस मिश्रण बनाकर शुरू किया।
ये मिश्रण हमारी आकाशगंगा में दो सबसे आम प्रकार के एक्सोप्लैनेट के बारे में की गई भविष्यवाणी के अनुरूप थे - सुपर-अर्थ और मिनी-नेप्च्यून्स। इन भविष्यवाणियों के अनुरूप, प्रत्येक मिश्रण कार्बन डाइऑक्साइड, पानी, अमोनिया और मीथेन से बना था, और फिर 27 से 370 डिग्री सेल्सियस (80 से 700 ° F) तक के तापमान तक गर्म किया गया था।
टीम ने फ़ेज़र कक्ष में प्रत्येक मिश्रण को इंजेक्ट किया और उन्हें वायुमंडलों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करने के लिए ज्ञात ऊर्जा के दो रूपों में से एक में उजागर किया - एक प्रत्यावर्ती धारा और पराबैंगनी प्रकाश से प्लाज्मा। जबकि पूर्व में सिम्युलेटेड इलेक्ट्रिकल गतिविधियों जैसे बिजली या ऊर्जावान कणों, यूवी प्रकाश ने सूर्य से प्रकाश का अनुकरण किया - सौर प्रणाली में रासायनिक प्रतिक्रियाओं का मुख्य चालक।
तीन दिनों तक लगातार प्रयोग को चलाने के बाद, जो अंतरिक्ष में एक ऊर्जा स्रोत के लिए वायुमंडलीय गैसों को कितनी देर तक उजागर करेगा, इसके अनुरूप है, शोधकर्ताओं ने द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर के साथ परिणामस्वरूप अणुओं को मापा और पहचाना। उन्होंने पाया कि कई परिदृश्यों में, ऑक्सीजन और कार्बनिक अणुओं का उत्पादन किया गया था। इनमें फॉर्मलाडिहाइड और हाइड्रोजन साइनाइड शामिल थे, जो अमीनो एसिड और शर्करा के उत्पादन को जन्म दे सकते हैं।
संक्षेप में, टीम उस ऑक्सीजन गैस और कच्चे माल को प्रदर्शित करने में सक्षम थी जहां से जीवन उभर सकता है, दोनों को सरल रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से बनाया जा सकता है। चाओ हे के रूप में, अध्ययन के प्रमुख लेखक ने समझाया:
“लोग सुझाव देते थे कि ऑक्सीजन और ऑर्गेनिक्स एक साथ मौजूद हैं, जीवन को इंगित करता है, लेकिन हमने उन्हें कई सिमुलेशन में प्रचुर मात्रा में उत्पन्न किया। इससे पता चलता है कि आम तौर पर स्वीकृत बायोसिग्नस की सह-उपस्थिति जीवन के लिए गलत सकारात्मक हो सकती है। ”
जब यह अध्ययन हमारे सौर मंडल से परे जीवन की खोज के लिए आता है, तो इसके महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकते हैं। भविष्य में, अगली पीढ़ी के टेलीस्कोप हमें सीधे एक्सोप्लैनेट की छवि बनाने और अपने वायुमंडल से स्पेक्ट्रा प्राप्त करने की क्षमता प्रदान करेंगे। जब ऐसा होता है, तो ऑक्सीजन की उपस्थिति को आदत के लिए संभावित संकेत के रूप में पुनर्विचार करने की आवश्यकता हो सकती है। सौभाग्य से, वहाँ अभी भी संभावित biosignatures के लिए देखने के लिए बहुत सारे हैं!
