K2-18નું હાયસીન વર્લ્ડ : પૃથ્વી સિવાયના ગ્રહમાં સજીવસૃષ્ટિની શક્યતા

- ફયુચર સાયન્સ-કે.આર.ચૌધરી

જે મ્સ વેબ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ (JWST) એ ખગોળશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં ક્રાંતિકારી પરિવર્તન આણ્યું છે. આ અદ્યતન ટેલિસ્કોપની અજોડ ક્ષમતાઓએ દૂરના ગ્રહોના વાતાવરણનું ઊંડાણપૂર્વક વિશ્લેષણ કરવાની નવી શક્યતાઓ ખોલી છે. તાજેતરમાં JWSTએ K2-18b નામના એક્સોપ્લેનેટના વાતાવરણમાં એવા રાસાયણિક સંયોજનો શોધ્યા છે, જે પૃથ્વી પર ફક્ત જીવસૃષ્ટિ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, જેમ કે મિથેન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ. આ શોધને વૈજ્ઞાાનિક સમુદાયમાં 'જીવનના સૌથી મજબૂત પુરાવા' તરીકે ગણવામાં આવે છે, જે ખગોળશાસ્ત્રીઓ અને જીવવિજ્ઞાાનીઓમાં અપાર ઉત્તેજના પેદા કરે છે. K2-18b, જે પૃથ્વીથી આશરે ૧૨૪ પ્રકાશવર્ષ દૂર આવેલો છે, તે હાઇડ્રોજનથી સમૃદ્ધ વાતાવરણ ધરાવે છે, જે જીવનની સંભાવનાને વધુ રસપ્રદ બનાવે છે. આ શોધ માત્ર બ્રહ્માંડમાં જીવનની શોધનું નવું પ્રકરણ ખોલે છે, સાથે સાથે માનવજાતને પોતાનું સ્થાન સમજવામાં પણ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. આવી શોધો આપણને બ્રહ્માંડની અગમ્ય શક્યતાઓ અને વિજ્ઞાાનની શક્તિની યાદ અપાવે છે. આવા તરોતાજા સમાચાર સાંભળીને, સામાન્ય માણસ જરૂર વિચારમાં પડી જાય કે 'જો આ ગ્રહ ઉપર, લાઈફ એટલે કે જીવનનો વિકાસ થયો હોય તો, ત્યાં સજીવ સૃષ્ટિ કેવી હોઈ શકે? આધુનિક વિજ્ઞાાન કહે છે કે 'નવા શોધવામાં આવેલ એલિયન પ્લેનેટ ઉપર પ્રારંભિક કક્ષાનું જીવન હોઈ શકે છે. સામાન્ય માણસ માટે આ સમાચાર કેટલા મહત્વના છે? ચાલો એક નજર નાખીએ...

આપણે બ્રહ્માંડમાં એકલા  છીએ?

K2-18b એ સિંહ (લીઓ) નક્ષત્રમાં આવેલો એક એક્સોપ્લેનેટ છે, જે પૃથ્વીથી ૧૨૪ પ્રકાશવર્ષ દૂર છે. આ ગ્રહનો વ્યાસ પૃથ્વીના વ્યાસના ૨.૬ ગણો છે. તેનું વજન પૃથ્વીના ૮.૬ ગણું છે. K2-18b એક લાલ વામન તારો છે. જ્યાં પ્રવાહી પાણીનું અસ્તિત્વ શક્ય છે. 

જેના  કારણે અહીં સજીવ સૃષ્ટિનો વિકાસ થઈ શકે તેવો વિસ્તાર એટલે કે ઝોન  (habitable zone) હોઈ શકે છે. JWST એ K2-18bના વાતાવરણમાં ડાયમેથાઈલ સલ્ફાઈડ (DMS) અને ડાયમેથાઈલ ડાયસલ્ફાઈડ (DMDS)ના રાસાયણિક સંયોજનો શોધ્યા છે. આ બંને સંયોજનો પૃથ્વી પર ફક્ત જીવસૃષ્ટિ દ્વારા, ખાસ કરીને સમુદ્રી ફાયટોપ્લાન્કટન જેવા સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. આ શોધનું મહત્વ એ છેકે 'આ સંયોજનોની હાજરી એક બાયોસિગ્નેચર (biosignature)નો સંકેત આપે છે, જે જીવનની હાજરી સૂચવી શકે છે.' આ શોધની આંકડાકીય મહત્તા 'થ્રી-સિગ્મા' લેવલે છે. વૈજ્ઞાાનિક શોધની પુષ્ટિ માટે 'ફાઈવ-સિગ્મા' લેવલ હોવું જરૂરી બની જાય છે. નિક્કુ મધુસુધન નામના વિજ્ઞાાનીએ આ શોધ કરી છે. જેઓ યુનિવર્સિટી ઓફ કેમ્બ્રિજના ઇન્સ્ટિટયૂટ ઓફ એસ્ટ્રોનોમીમાં એસ્ટ્રોફિઝિક્સ અને એક્સોપ્લેનેટરી સાયન્સના પ્રોફેસર છે. તેમણે 'હાયસીન વર્લ્ડ'ની વિભાવના ૨૦૨૧માં પ્રસ્તાવિત કરી હતી, જે K2-18b જેવા ગ્રહોને વર્ગીકૃત કરે છે. તાજેતરમાં રજૂ થયેલા સંશોધન પત્રના તેઓ મુખ્ય લેખક છે. 

તેમણે JWSના ડેટાનું વિશ્લેષણ કરીને DMS અને DMDની હાજરી શોધી કાઢી છે. પોતાની શોધ વિશે બોલતા નિક્કુ મધુસુધન થયું હતું કે 'આ ગ્રહ વિશે આપણે જે કંઈ જાણીએ છીએ, તેના આધારે, જીવનથી ભરપૂર સમુદ્ર સાથેનું હાયસીન વર્લ્ડ એ આપણી પાસેના ડેટા સાથે સૌથી વધુ સુસંગત દ્રશ્ય છે. આપણે ખૂબ જ સાવચેત રહેવું પડશે. આ તબક્કે, અમે એવો દાવો નથી કરી શકતા કે જો ત્યાં DMS અને DMDSની હાજરી જોવા મળી છે, તેના માટે ત્યાં જીવન જ હશે'

સૂક્ષ્મજીવ સૃષ્ટિની શક્યતા

વિજ્ઞાાનીઓ માને છે કે આ ગ્રહનું વાતાવરણ હાઇડ્રોજનથી સમૃદ્ધ છે અને તેની સપાટી પર વિશાળ સમુદ્રો હોઈ શકે છે. DMS અને DMDSની હાજરી સૂચવે છેકે 'જીવનનું સૌથી સંભવિત સ્વરૂપ ફાયટોપ્લાન્કટન જેવા સૂક્ષ્મજીવો હોઈ શકે છે, જે સૂર્યપ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે.' અધિકૃત માહિતી પ્રમાણે સૌથી વધુ સંભવિત પરિસ્થિતિ એ છેકે 'K2-18bના મહાસાગરો, ફાયટોપ્લાંકટોન સૂક્ષ્મ સજીવથી ભરેલા હોઈ શકે છે. આ સૂક્ષ્મ જીવો નજીકના તારામાંથી મળતી ઊર્જાનો ઉપયોગ ખોરાક શોધવા માટે કરતા હશે. જો કે, જ્યાં વિપુલ પ્રમાણમાં પ્લાન્કટોન હોય છે. ત્યાં પ્લાન્કટોનનો ખોરાક પુરવઠો મેળવવા માટે, વધુ જટિલ જીવન સ્વરૂપો વિકસિત થવાની શક્યતા પણ છે.' ડૉ. કેર્શનબાઉમના મતે, 'K2-18bના સમુદ્રોમાં ફાયટોપ્લાન્કટન જેવા સૂક્ષ્મજીવો હોઈ શકે છે. આ જીવો સપાટી નજીક રહે છે. તારાના પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને ઊર્જા મેળવે છે. આ જીવન વિકાસ પ્રક્રિયા, પૃથ્વી પર અબજો વર્ષો પહેલાંના પ્રારંભિક જીવન જેવી હોય શકે છે.જો K2-18b પર જટિલ જીવન વિકસ્યું હોય,તો તે પૃથ્વી પરના પ્રારંભિક ફિલ્ટર-ફીડર જીવો જેવું હોઈ શકે છે. જેમ કે  ચોનો ફ્લેજેલેટ્સ  (choanoflagellates). આ સૂક્ષ્મ જીવો પાણીમાંથી બેક્ટેરિયાને ગાળીને ખાય છે. વધુ જટિલ જીવોમાં શ્રિમ્પ જેવા જીવો, જેમ કેTamisiocaris borealis  હોઈ શકે છે. જે પાણીમાંથી કણો એકત્ર કરે છે. પ્રોફેસર ગેરેટે સૂચવે છે કે K2-18bની નજીકનો તારો, રેડ ડ્વાર્ફ પ્રકારનો છે. તેના પ્રકાશની તીવ્રતા ઓછી હોવાની સંભાવના રહેલી છે. આના કારણે અહીં ગ્રહ ઉપર વિકસેલ સજીવની આંખો મોટી અને વધુ સંવેદનશીલ હોઈ શકે છે. ઉપરાંત ઓછી ઘનતાવાળા વાતાવરણમાં, હલનચલન કરવા માટે પાંખોવાળા જીવો જેમ કે ઉડતી માછલીઓ અથવા પક્ષીઓ જેવાં નાના સજીવો વિકસી શકે છે. તેનો અર્થ એ થઈ શકે છેકે K2-18b વિચિત્ર જીવન સ્વરૂપો સાથે જોડાણ કરી રહ્યું છે. અહીં ફિલ્ટર-ફીડિંગ ઝીંગાથી લઈને એલિયન ઉડતી માછલી સુધીની જીવ સૃષ્ટિ વિકસી શકે છે.'

બાહ્યગ્રહ પર જીવનનાં સંકેતો

 પ્રોફેસર નિક્કુ મધુસૂદનની મહત્વપૂર્ણ શોધ, 'એસ્ટ્રોફિઝિકલ જર્નલ લેટર્સમાં પ્રકાશિત થઇ છે. આ શોધ બ્રહ્માંડમાં જીવનની સાર્વત્રિકતા વિશે વિચારવા મજબૂર કરે છે. ૨૦૧૯માં જ્યારે હબલ સ્પેસ ટેલિસ્કોપને ગ્રહના વાતાવરણમાં પાણીની વરાળ જોવા મળી, ત્યારે વિજ્ઞાાનનીએ તેને સૌરમંડળની બહાર 'સૌથી શ્રેષ્ઠ જીવન વિકાસની શક્યતા ધરાવતું વિશ્વ' જાહેર કર્યું હતું.૨૦૨૩માં મધુસૂદનની ટીમ દ્વારા ફોલો-અપ અવલોકનોમાં, જાણવા મળ્યું કે 'જેને ભૂતકાળમાં કથિત પાણીના સંકેતો સમજતા હતા, તે સંકેત મિથેન હોવાનું બહાર આવ્યું છે.' સુભજીત સરકાર કાર્ડિફ યુનિવર્સિટીના એસ્ટ્રોનોમી ગૂ્રપમાં લેક્ચરર છે. સરકારે K2-18bના વાતાવરણમાં DMS અને DMDSની હાજરીના વિશ્લેષણમાં મહત્વનું યોગદાન આપ્યું. રિસર્ચ પેપરમાં રજૂ થયેલ વિગતો DMS, DMDS અથવા બંનેની સાંદ્રતા, પૃથ્વી પરના સ્તરો કરતાં હજારો ગણી વધુ હોવાનું સૂચવે છે. ડૉ. અરિક કેર્શનબાઉમ યુનિવર્સિટી ઓફ કેમ્બ્રિજના પ્રાણીશાસ્ત્રી (zoologist) છે. તેમનું સંશોધન પ્રાણીઓની વર્તણૂક અને સંચાર પર કેન્દ્રિત છે. તેમણે "The Zoologist's Guide to the Galaxy" પુસ્તક લખ્યું છે, જેમાં બહારના ગ્રહો પર જીવનની ચર્ચા કરવામાં આવી છે. કેર્શનબાઉમે K2-18b પર સંભવિત જીવનના સ્વરૂપોમાં ફાયટોપ્લાન્કટન જેવા સૂક્ષ્મજીવો અને તેમની ઇકોસિસ્ટમ પર વિશે અનુમાન લગાવ્યું છે. તેઓ કહે છે કે 'DMS અને DMDS એક જટિલ રાસાયણિક સંયોજન છે. તેની પુષ્કળ હાજરી જોવા મળી છે. જે દર્શાવે છે કે 'આ રસાયણોને કોઈક  અજાણી પ્રણાલી ઉત્પન્ન કરી રહી છે.' પ્રોફેસર માઈકલ ગેરેટ માન્ચેસ્ટર યુનિવર્સિટીમાં ખગોળશાસ્ત્રી છે. તેમનું સંશોધન રેડિયો એસ્ટ્રોનોમી અને એક્સોપ્લેનેટ્સ પર કેન્દ્રિત છે. તેઓ SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence)  સાથે પણ સંકળાયેલા છે. અહીં જીવન વિકાસની સંભાવનાઓ વિશે તેઓ કહે છે કે 'મને લાગે છેકે જટિલ જીવન કેવું દેખાશે તે મોટાભાગે તે જે  પર્યાવરણમાં વિકસે છે? તેના પર નિર્ભર કરશે.' સવાલ અહીં એ ઊભો થાય કે  K2-18b ઉપર સજીવ સૃષ્ટિ વિકસી હોય તો, અહીં કેવા પ્રકારના સજીવ હોઈ શકે?

નિષ્ણાતોમાં મત-મતાંતર 

હાલના તબક્કે K2-18-b ઉપર જીવ વિકાસની શક્યતાઓ વિશે વિચારવું વિવાદાસ્પદ બની રહે તેમ છે. કારણ કે જ્યારે કેમ્બ્રિજ ટીમ સમુદ્રના દ્રશ્યને સમર્થન આપે છે.જ્યારે વિજ્ઞાાન જગત સાથે સંકળાયેલ અન્ય વ્યક્તિઓ કહે છેકે 'આ ઉપલબ્ધ ડેટા, ગેસ ગ્રહ અથવા પાણીની બદલે મેગ્માથી બનેલા સમુદ્રોવાળા ગ્રહનું સૂચન કરે છે.' વિજ્ઞાાનીઓ અન્ય એક શક્યતા વિશે પણ વિચારી રહ્યા છે. એક પ્રશ્ન એ છેકે 'શું DMS ધૂમકેતુઓ દ્વારા આગ્રહ પર લાવવામાં આવ્યું હશે?' આ પ્રશ્ન વિશે વધારે વિચારીએ તો, આ ગ્રહ ઉપર DMSની હાજરી ત્યારે જોવા મળે, જ્યારે અહીં ધૂમકેતુઓની અસંભવિત છતાં તીવ્ર બોમ્બાર્ડમેન્ટ થયં, હોય. એક શક્યતા મુજબ, K2-18 મ ઉપર DMS હાઈડ્રોથર્મલ વેન્ટ્સ, જ્વાળામુખીઓ અથવા વીજળીના તોફાનો દ્વારા વિચિત્ર રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થયું હશે તેમ માની શકાય.

યુનિવર્સિટી ઓફ બર્નના ફિઝિક્સ ઈન્સ્ટિટયૂટના રસાયણશાસ્ત્રી, ડો. નોરા હેનીએ કહ્યું કે 'જીવન એક વિકલ્પ છે, પરંતુ તે ઘણા વિકલ્પોમાંથી એક છે, K2-18-b ઉપર જીવનનો દાવો કરતાં પહેલાં, આપણે અન્ય તમામ વિકલ્પોને સખત રીતે નકારી કાઢવા પડશે.' અન્ય કેટલાક વિજ્ઞાાનીઓ કહે છેકે 'ગ્રહોના વાતાવરણને માપવાથી જીવન માટે ક્યારેય નક્કર પુરાવો ન મળે. પરગ્રવાસીને શોધવા માટે અદ્યતન સભ્યતામાંથી મળેલો સંદેશ, વધુ સારા નક્કર પુરાવા બની શકે છે. છતાં, યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્સાસ, ઓસ્ટિનના ખગોળ ભૌતિકશાસ્ત્રી ડો. કેરોલિન મોર્લી જણાવે છે કે 'આ શોધ, એક મહત્વપૂર્ણ પ્રગતિ છે.' ગંભીરતાથી વિચાર કરીએ તો, હાલના તબક્કે K2-18-b પૃથ્વીથી ૧૨૦ પ્રકાશ વર્ષ દૂર હોવાથી, ઉપકરણો અને અવલોકનો દ્વારા, આ વિવાદને ઉકેલવાની કોઈ સંભાવના બચતી નથી. ડાયમેથાઈલ સલ્ફાઈડ (DMS) અને ડાયમેથાઈલ ડાઈસલ્ફાઈડ (DMDS) નામના રસાયણોની શોધે એલિયન જૈવિક પ્રવૃત્તિનો પુરાવો નથી, પરંતુ આપણે બ્રહ્માંડમાં એકલા છીએ કે નહીં? એ પ્રશ્નનો જવાબ ઘણો નજીક લાવી શકે તેમ છે.