2020 में वैज्ञानिकों ने पृथ्वी के आकार के चट्टानी ग्रह के वातावरण में फॉस्फीन नामक गैस का पता लगाया। यह जानते हुए कि फॉस्फीन का उत्पादन जैविक प्रक्रियाओं के अलावा किसी और तरीके से नहीं किया जा सकता है, "वैज्ञानिकों का कहना है कि अब जीवित कुछ भी रसायन के स्रोत के लिए एकमात्र स्पष्टीकरण है," न्यूयॉर्क टाइम्स की सूचना दी। जैसे ही "बायोसिग्नेचर गैसें" जाती हैं, फॉस्फीन एक होम रन की तरह लग रहा था।

जब तक यह नहीं था।

ग्रह शुक्र था, और शुक्र के आकाश में संभावित बायोसिग्नेचर के बारे में दावा वर्षों बाद भी विवादों में घिरा हुआ है। वैज्ञानिक इस बात पर सहमत नहीं हो सकते हैं कि क्या फॉस्फीन वहां मौजूद है या नहीं, अकेले ही यह बताएं कि यह हमारे जुड़वां ग्रह पर एक विदेशी जीवमंडल का मजबूत सबूत होगा या नहीं।

शुक्र के लिए जो कठिन साबित हुआ वह कई प्रकाश-वर्ष दूर एक्सोप्लैनेट के लिए और भी कठिन होगा।

नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST), जिसे 2021 में लॉन्च किया गया था, पहले ही K2-18 b नामक मध्यम आकार के एक्सोप्लैनेट की वायुमंडलीय संरचना पर डेटा वापस भेज चुका है, जिसे कुछ लोगों ने विवादास्पद रूप से जीवन के संभावित सबूत के रूप में व्याख्या की है। लेकिन बायोसिग्नेचर डिटेक्शन की उम्मीदें बढ़ने के बावजूद, कुछ वैज्ञानिक खुले तौर पर पूछना शुरू कर रहे हैं कि क्या किसी एक्सोप्लैनेट के वातावरण में गैसें कभी एलियंस के लिए ठोस सबूत होंगी।

हाल के कई शोधपत्र एक्सोप्लैनेट बायोसिग्नेचर डिटेक्शन में कठिन अनिश्चितताओं का पता लगाते हैं। एक प्रमुख चुनौती जो वे पहचानते हैं वह है विज्ञान के दार्शनिक पीटर विकर्स डरहम विश्वविद्यालय में कॉल करता है अकल्पित विकल्पों की समस्या. सीधे शब्दों में कहें तो, वैज्ञानिक यह कैसे सुनिश्चित कर सकते हैं कि उन्होंने गैस की उपस्थिति के लिए हर संभव गैर-जैविक स्पष्टीकरण को खारिज कर दिया है - खासकर जब तक कि एक्सोप्लैनेट भूविज्ञान और रसायन विज्ञान लगभग विदेशी जीवन के समान रहस्यमय बना हुआ है?

विकर्स ने कहा, "हर समय नए विचारों की खोज की जा रही है, और उस घटना के लिए कुछ अजैविक तंत्र हो सकता है जिसकी अभी तक कल्पना नहीं की गई है।" "यह खगोल विज्ञान में अकल्पित विकल्पों की समस्या है।"

"यह कमरे में इस हाथी का एक टुकड़ा है," खगोलशास्त्री ने कहा डेनियल एंगरहाउज़ेन स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी ज्यूरिख के, जो LIFE मिशन पर एक परियोजना वैज्ञानिक हैं, एक प्रस्तावित अंतरिक्ष दूरबीन है जो पृथ्वी जैसे एक्सोप्लैनेट पर बायोसिग्नेचर गैसों की खोज करेगी।

यदि या जब वैज्ञानिक किसी दूर के ग्रह पर एक कल्पित बायोसिग्नेचर गैस का पता लगाते हैं, तो वे तीन संभावनाओं के आधार पर वहां मौजूद जीवन की संभावना की गणना करने के लिए बेयस प्रमेय नामक सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। दो का संबंध जीवविज्ञान से है। सबसे पहले उस ग्रह पर जीवन के उभरने की संभावना है, जबकि इसके बारे में बाकी सब कुछ ज्ञात है। दूसरी संभावना यह है कि, यदि जीवन है, तो यह हमारे द्वारा देखे जाने वाले बायोसिग्नेचर का निर्माण करेगा। खगोलविज्ञानियों के अनुसार, दोनों कारक महत्वपूर्ण अनिश्चितताएँ लेकर आते हैं कोल मैथिस एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी और हैरिसन स्मिथ टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के अर्थ-लाइफ साइंस इंस्टीट्यूट के, जिन्होंने इस तरह के तर्क की खोज की काग़ज़ आखरी पराजय।

तीसरा कारक एक निर्जीव ग्रह द्वारा देखे गए संकेत उत्पन्न करने की संभावना है - एक समान रूप से गंभीर चुनौती, शोधकर्ताओं को अब एहसास हुआ है, जो अकल्पित अजैविक विकल्पों की समस्या में उलझी हुई है।

विकर्स ने कहा, "यही संभावना है कि हम तर्क देते हैं कि आप जिम्मेदारी से काम नहीं कर सकते।" "यह लगभग शून्य से लेकर 1 तक कुछ भी हो सकता है।"

K2-18 b के मामले पर विचार करें, एक "मिनी-नेपच्यून" जिसका आकार पृथ्वी और नेपच्यून के बीच का है। 2023 में, JWST डेटा ने इसके वातावरण में डाइमिथाइल सल्फाइड (DMS) के सांख्यिकीय रूप से कमजोर संकेत का खुलासा किया। पृथ्वी पर, डीएमएस समुद्री जीवों द्वारा निर्मित होता है। जो शोधकर्ता K2-18 b पर अस्थायी रूप से इसका पता लगाया गया इसके आकाश में खोजी गई अन्य गैसों की व्याख्या का अर्थ यह है कि ग्रह रहने योग्य सतह महासागर के साथ एक "जल जगत" है, जो उनके सिद्धांत का समर्थन करता है कि वहां डीएमएस समुद्री जीवन से आता है। लेकिन अन्य वैज्ञानिक उन्हीं अवलोकनों की व्याख्या नेप्च्यून की तरह एक दुर्गम, गैसीय ग्रह संरचना के प्रमाण के रूप में करते हैं।

अकल्पित विकल्पों ने पहले से ही कई बार खगोल विज्ञानियों को एक अच्छा बायोसिग्नेचर बनाने के बारे में अपने विचारों को संशोधित करने के लिए मजबूर किया है। जब फॉस्फीन था शुक्र ग्रह पर पाया गया, वैज्ञानिकों को ऐसे किसी भी तरीके के बारे में पता नहीं था जिससे इसे बेजान चट्टानी दुनिया में उत्पादित किया जा सके। तब से, उन्होंने कई संभावनाओं की पहचान की है गैस के अजैविक स्रोत. एक परिदृश्य यह है कि ज्वालामुखी फॉस्फाइड नामक रासायनिक यौगिक छोड़ते हैं, जो शुक्र के वायुमंडल में सल्फर डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके फॉस्फीन बना सकते हैं - एक प्रशंसनीय व्याख्या यह दी गई है कि वैज्ञानिकों को हमारे जुड़वां ग्रह पर सक्रिय ज्वालामुखी के प्रमाण मिले हैं। इसी तरह, 2010 के दशक तक ऑक्सीजन को एक बायोसिग्नेचर गैस माना जाता था, जब नासा एस्ट्रोबायोलॉजी इंस्टीट्यूट की वर्चुअल प्लैनेटरी लेबोरेटरी में विक्टोरिया मीडोज सहित शोधकर्ता शुरू किया लगता है तरीके वह चट्टानी ग्रह कर सकते हैं ऑक्सीजन जमा करें जीवमंडल के बिना. उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन बन सकता है सल्फर डाइऑक्साइड से, जो शुक्र और यूरोपा जैसी विविध दुनिया में प्रचुर मात्रा में है।

आज, खगोलविज्ञानियों ने इस विचार को काफी हद तक त्याग दिया है कि एक एकल गैस एक बायोसिग्नेचर हो सकती है। इसके बजाय, वे "समूह" या गैसों के समूह की पहचान करने पर ध्यान केंद्रित करते हैं जो जीवन के बिना सह-अस्तित्व में नहीं रह सकते। यदि किसी चीज़ को आज का स्वर्ण-मानक बायोसिग्नेचर कहा जा सकता है, तो वह ऑक्सीजन और मीथेन का संयोजन है। ऑक्सीजन युक्त वातावरण में मीथेन का तेजी से ह्रास होता है। पृथ्वी पर, दोनों गैसें केवल इसलिए सह-अस्तित्व में हैं क्योंकि जीवमंडल लगातार उनकी पूर्ति करता रहता है।

अब तक, वैज्ञानिक ऑक्सीजन-मीथेन बायोसिग्नेचर के लिए एक अजैविक स्पष्टीकरण देने में कामयाब नहीं हुए हैं। लेकिन विकर्स, स्मिथ और मैथिस को संदेह है कि यह विशेष जोड़ी - या शायद गैसों का कोई मिश्रण - कभी भी विश्वसनीय होगा। स्मिथ ने कहा, "यह निश्चित करने का कोई तरीका नहीं है कि हम जो देख रहे हैं वह वास्तव में जीवन का परिणाम है, किसी अज्ञात भू-रासायनिक प्रक्रिया के परिणाम के विपरीत।"

“JWST एक जीवन डिटेक्टर नहीं है। मैथिस ने कहा, यह एक दूरबीन है जो हमें बता सकती है कि किसी ग्रह के वायुमंडल में कौन सी गैसें हैं।

सारा रूघाइमरयॉर्क यूनिवर्सिटी के एक खगोलविज्ञानी, जो एक्सोप्लैनेट वायुमंडल का अध्ययन करते हैं, अधिक आशावादी हैं। वह सक्रिय रूप से ऑक्सीजन और मीथेन जैसे बायोसिग्नेचर के लिए वैकल्पिक अजैविक स्पष्टीकरणों की तलाश कर रही है। फिर भी, वह कहती है, "अगर हम ऑक्सीजन, मीथेन, और पानी और CO देखते हैं तो मैं शैंपेन की एक बोतल खोल रही होती - बहुत महंगी शैंपेन -₂एक एक्सोप्लैनेट पर।

एक रोमांचक नतीजे पर निजी तौर पर ड्रिंक पीना बेशक दुनिया को यह बताने से अलग है कि उन्हें एलियंस मिल गए हैं।

रग्हाइमर और अन्य शोधकर्ता जिन्होंने बात की क्वांटा इस कहानी के लिए आश्चर्य है कि बायोसिग्नेचर के आसपास अनिश्चितता के बारे में सार्वजनिक रूप से बात करना कितना अच्छा है - और वे आश्चर्य करते हैं कि किसी दिए गए पता लगाने के बारे में ज्योतिषीय राय में बदलाव विज्ञान में जनता के विश्वास को कैसे कम कर सकता है। वे अपनी चिंता में अकेले नहीं हैं। जैसे ही वीनस फॉस्फीन गाथा 2021 में चरमोत्कर्ष की ओर बढ़ी, नासा प्रशासकों और वैज्ञानिकों ने खगोल विज्ञान समुदाय से बायोसिग्नेचर डिटेक्शन में निश्चितता के लिए दृढ़ मानक स्थापित करने का आग्रह किया। 2022 में, सैकड़ों खगोलविज्ञानी एक साथ आये इस मुद्दे पर चर्चा करने के लिए एक आभासी कार्यशाला के लिए - हालांकि बायोसिग्नेचर के लिए अभी भी कोई आधिकारिक मानक या यहां तक ​​कि इसकी परिभाषा भी नहीं है। एंगरहाउज़ेन ने कहा, "फिलहाल, मैं बहुत खुश हूं कि हम सभी सहमत हैं, सबसे पहले, कि यह एक समस्या है।"

विकर्स कहते हैं, अनिश्चितता के बावजूद अनुसंधान आगे बढ़ता है - जैसा कि होना चाहिए। खगोल विज्ञान जैसे नवोदित क्षेत्र के लिए गतिरोध में भागना और पीछे हटना स्वाभाविक है। स्मिथ ने कहा, "यह कुछ ऐसा है जिसे लोगों को बेहतर ढंग से समझने की कोशिश करनी चाहिए कि विज्ञान समग्र रूप से कैसे काम करता है।" "हम जो जानते हैं उसे अपडेट करना ठीक है।" और बायोसिग्नेचर के बारे में साहसिक दावों को वैज्ञानिकों द्वारा गलत साबित करने के लिए आग जलाने का एक तरीका है, स्मिथ और विकर्स कहते हैं - अकल्पित विकल्पों की तलाश में जाना।

"हम अभी भी नहीं जानते कि शुक्र पर क्या हो रहा है, और इसलिए निश्चित रूप से यह निराशाजनक लगता है," बार्ड कॉलेज के खगोल रसायनज्ञ क्लारा सूसा-सिल्वा ने कहा, जो फॉस्फीन के विशेषज्ञ हैं जिन्होंने शुक्र का पता लगाने में मदद की। उसके लिए, अगला कदम स्पष्ट है: "आइए शुक्र के बारे में फिर से सोचें।" खगोलविदों ने दशकों तक शुक्र को व्यावहारिक रूप से नजरअंदाज किया। बायोसिग्नेचर विवाद ने न केवल फॉस्फीन के पहले से अनचाहे अजैविक स्रोतों की खोज के लिए नए प्रयासों को जन्म दिया, बल्कि हमारी बहन ग्रह को अपने अधिकार में बेहतर ढंग से समझने के लिए भी। (कम से कम शुक्र के लिए पाँच मिशन आने वाले दशकों के लिए योजना बनाई गई है।) "मुझे लगता है कि यह एक्सोप्लैनेट के लिए आशा का स्रोत भी है।"