يُعد البحث عن حياة خارج الأرض محركًا رئيسيًا لعلم الفلك الحديث وعلم الكواكب، حيث تشيد الولايات المتحدة العديد من التلسكوبات والمركبات الكوكبية الرئيسية لدفع هذا البحث قدمًا، ومع ذلك، من الصعب تفسير علامات الحياة، المعروفة باسم البصمات الحيوية، التي قد يجدها العلماء، كما أن تحديد المكان الدقيق للبحث لا يزال يمثل تحديًا.

ووفقا لما ذكره موقع "Phys"، طور العلماء نهجًا جديدًا (منشور على خادم arXiv للمطبوعات الأولية)، سيحدد الكواكب أو الأقمار الأكثر إثارة للاهتمام للبحث عن الحياة، ويساعد في تفسير البصمات الحيوية المحتملة، وذلك من خلال نمذجة كيفية تأقلم الكائنات الحية المختلفة في بيئات مختلفة، استنادًا إلى دراسات حدود الحياة على الأرض.

يعمل العلماء على كوكبة تلسكوب نوتيلوس الفضائي، المصممة لدراسة مئات الكواكب التي يُحتمل أن تكون شبيهة بالأرض أثناء مرورها أمام نجومها المضيفة.

تهدف هذه التلسكوبات وغيرها من التلسكوبات المستقبلية إلى توفير دراسات أكثر دقةً لعوالم فضائية أخرى، ويثير تطويرها سؤالين مهمين: "أين نبحث؟" و"هل البيئات التي نعتقد أننا نرى فيها علامات حياة صالحة للسكن بالفعل كذلك؟"

تُظهر الادعاءات المثيرة للجدل بشدة حول وجود علامات حياة محتملة في الكوكب الخارجي K2-18b، والتي أُعلن عنها في أبريل 2025، وادعاءات مماثلة سابقة في كوكب الزهرة، مدى صعوبة تحديد وجود الحياة بشكل قاطع من بيانات الاستشعار عن بُعد.

متى يكون العالم الفضائي صالحًا للسكن؟

يعرف "العالم الصالح للسكن" بأنه "ملائم أو جيد بما يكفي للعيش فيه"، لكن كيف يعرف العلماء ما هو "مناسب بما يكفي للعيش" بالنسبة للكائنات الفضائية؟ هل يمكن للميكروبات الفضائية أن تسبح في بحيرات من الحمض المغلي أو الميثان السائل شديد البرودة، أو أن تطفو في قطرات الماء في الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة.

ببساطة، شعار ناسا هو "اتبع مسار الماء". وهذا منطقي، فالماء ضروري لجميع أشكال الحياة على الأرض التي نعرفها، أي كوكب يحتوي على ماء سائل ستكون له بيئة معتدلة أيضًا، ولن يكون باردًا لدرجة تُبطئ التفاعلات الكيميائية، ولن يكون ساخنًا لدرجة تُدمر الجزيئات المعقدة الضرورية للحياة.

مع ذلك، مع تزايد قدرات علماء الفلك على توصيف العوالم الفضائية، يحتاج علماء الأحياء الفلكية إلى نهج أكثر كميًا ودقة من تصنيف وجود الماء أو عدم وجوده.
كجزء من مشروع "الأرض الغريبة" الممول من ناسا، عمل العلماء على المشكلة من علماء أحياء فلكية، وعلماء كواكب، وخبراء كواكب خارجية، وعلماء بيئة، وعلماء أحياء، وكيميائيين من أكبر شبكة لباحثي الكواكب الخارجية وعلم الأحياء الفلكية، وهي شبكة ناسا لعلوم أنظمة الكواكب الخارجية (NExSS).

قدّم العلماء أفكارا وطُرح سؤالان كثيرًا:

أولًا، كيف نعرف احتياجات الحياة إذا لم نفهم النطاق الكامل للحياة خارج الأرض؟ يعرف العلماء الكثير عن الحياة على الأرض، لكن معظم علماء الأحياء الفلكية يتفقون على إمكانية وجود أنواع أكثر غرابة من الحياة، ربما بناءً على تركيبات مختلفة من العناصر الكيميائية والمذيبات. كيف نحدد الظروف التي قد تتطلبها هذه الأنواع الأخرى من الحياة؟

ثانيًا، يجب أن يعمل هذا النهج مع بيانات غير مكتملة، المواقع المحتملة للحياة خارج الأرض، "الموائل خارج المجموعة الشمسية"، ويصعب دراستها مباشرةً، وغالبًا ما يستحيل زيارتها وأخذ عينات منها.

ويعمل العلماء الآن على أن يكون النموذج الجديد للعمل قادرًا على العمل مع كميات صغيرة من البيانات والتعامل مع حالات عدم اليقين.