حدود 4.5 میلیارد سال قبل سیارهای که این روزها زمین نامیده میشود با جسم غول پیکری به اندازه مریخ برخورد کرد و یکی از تکههای عظیم ناشی از این برخورد به فضا پرتاب شد و چرخش خود را به دور مدار زمین آغاز کرد. این اتفاق حداقل در حالت تئوری ماجرای تولد کره ماه است. هنوز هم بسیاری از سؤالها در مورد نحوه ایجاد تنها ماه کره زمین بیپاسخ مانده است و دانشمندان بدرستی نمیدانند شدت ضربه به کره زمین چقدر بوده است، شی ء ناشناخته قبل از برخورد با چه سرعتی حرکت میکرده و با چه زاویهای به زمین برخورد کرده است؛ حتی این سؤال هم مطرح شده است که این اتفاق در اثر برخورد با یک شیء آسمانی ایجاد شده است یا چند شیء.
هم اکنون گروهی از محققان با یکی از پیشرفتهترین و قویترین ابرکامپیوترهای جهان ابزارهای جدیدی را به کار گرفتهاند تا بجز کشف نحوه تولد کره ماه، عواقب ناشی از این برخورد بزرگ را مشخص کنند و از این طریق بتوانند پاسخ سؤالات خود در مورد ماه را بیابند.
حل معمای چندمیلیارد ساله با فناوری
پروفسور «جاکوب کگریس» که مدیریت این تحقیقات را برعهده دارد بر این باور است که تأثیرات عظیم برخورد سیارههای اولیه یک مسیر مشترک برای شکلگیری سیارات در منظومه شمسی را ایجاد کرده است و بخش دیگر این معما که توجه دانشمندان را به خود جلب میکند این است که این برخورد تا چه اندازه توانسته است بخش عظیمی از جو اطراف سیارهها را از بین ببرد.
این هفته نتایج اولیه از مطالعات صورت گرفته با ابرکامپیوتر منتشر شد و دانشمندان توضیح دادند کره زمین در تصادفی که باعث ایجاد کره ماه شد، بین 10 تا 60 درصد از اتمسفر خود را از دست داد. اینکه میزان دقیق اتفاق مذکور هنوز مشخص نشده به این دلیل است که شبیه سازیهای صورت گرفته نتوانستهاند پارامترهای اصلی مربوط به فرسایش جوی هنگام برخورد بزرگ را تحلیل کنند.
پروفسور کگریس و گروه تحقیقاتی او در دانشگاه دورهام انگلستان با هدف تعیین چگونگی رفتار جو در هنگام برخورد سیارات سنگلاخی مانند سیاره سنگی که منجر به تشکیل ماه شد این ابرکامپیوتر را در اختیار گرفتهاند تا برای نخستین بار در تاریخ فناوری بتواند به پرسشهای بی شمار در این زمینه پاسخ دهد. کگریس در این خصوص توضیح داد: «در گذشته چند پروژه مختلف برای بررسی این مسأله به انجام رسید. ولی هیچ یک از آنها نتوانستند طیف وسیعی از پارامترهای ممکن را کشف کنند. تأثیرات عظیم ناشی از این برخورد بزرگ میتواند در زوایای مختلف، سرعت، اندازه جرمها و... اتفاق افتاده باشد. ما سعی میکنیم تمامی پارامترهای ممکن و تنوع تأثیرات را کشف کنیم تا مشخص شود این برخورد چه تأثیراتی روی زندگی کنونی ما برجا گذاشته است و نتیجه این بررسی میتوانند تمام اتفاقات امروزی در کره زمین حتی علت شیوع ناگهانی یک ویروس همهگیر نظیر کرونا در این بازه زمانی را هم توجیه کند.»
محققان برای انجام این کار حدود 300 شبیهسازی از تأثیرات مختلف عظیم ناشی از این برخورد بزرگ را انجام دادند و پارامترهای مختلف از جمله سرعت، زاویه، جرم، میزان ضربه وارد شده و ترکیب نهایی روی هر یک از این شبیه سازیها بررسی شد تا پیامدهای مختلف برخورد نمایان شود.
گفتنی است در سناریوهای آزمایشی، از برخورد جرمی با اندازه سه برابر بزرگتر از کره زمین تا جرمی به اندازه چند درصد کرهزمین مورد تحلیل قرار گرفت و سرعت این برخورد حدود 30 کیلومتر در ثانیه محاسبه شد. این بررسیها روی یک کد شبیهسازی منبع باز اجرا شد و ابرکامپیوتر پیشرفته COSMA در دانشگاه دورهام که بخشی از پروژه تأسیسات زیرساخت دیجیتال DiRAC محسوب میشود، وظیفه تجزیه و تحلیل آن را برعهده داشت.
پروفسور کگریس با انجام فاز نخست این بررسیها توضیح داد ابرکامپیوتر تنها ابزاری است که برای نخستین بار در تاریخ به بشر امکان میدهد تمام سؤالات بیپاسخ خود را در عرصه فضایی بررسی کند و بتواند برای آنها پاسخهای قابل قبول به دست آورد.
سناریوهای سهبعدی که در این ابرکامپیوتر بررسی میشوند با سرعت بیسابقه و دقت بالا عواقب ناشی از تصادف بزرگ کره زمین با یک شیء آسمانی را نشان میدهد. او گفت: «هنگامی که لیستی شامل 300 سناریوی مختلف را در اختیار داشتیم، مهمترین مسأله حل معادلات مربوط به این سناریوها بود که ابرکامپیوتر COSMA این کار را برای ما انجام داد.»
کشف موجودات آسمانی
در حالی که معمای تولد کره ماه همچنان دنبال میشود، در نقطه دیگر گروهی از محققان امریکایی در مؤسسه ردیابی هوش فرازمینی SETI بهصورت ویژه با یک ابرکامپیوتر پیشرفته تمامی امضاهای به جا مانده در فضا را مورد تحلیل قرار میدهند تا احتمال وجود فرازمینیها را کشف کنند. به گفته این محققان «علامتهای فنی» کشف شده یا همان امضاهای فضایی میتوانند از ترکیب شیمیایی جو یک سیاره، انتشار نور لیزر، ساختارهای متحرک اطراف ستارهها و... بهدست آیند و ابرکامپیوتر ویژه هم اکنون احتمال ایجاد این امضاهای فضایی توسط موجودات فرازمینی را بررسی میکند.
«تونی بیزلی» مدیر رصدخانه نجومی رادیویی ملی امریکا (NRAO) گفت: «پاسخ به این سؤال که آیا ما در این جهان تنها هستیم یا موجودات فرازمینی هم در نقاط دیگر زندگی میکنند از مهمترین سؤالات علمی است که قصد داریم به کمک ابرکامپیوتر به آن پاسخ دهیم.»
دانشمندان مؤسسه SETI در حال ساخت سیستم هوشمندی هستند که روی تلسکوپ فضایی VLA واقع در مکزیک نصب میشود و دادههای دقیق در مورد امضاهای دیجیتالی فضایی بهجا مانده را در اختیار ابرکامپیوتر میگذارد.
بهگفته بیزلی، درحالی که تلسکوپ VLA مشاهدات علمی معمول خود را انجام میدهد، این سیستم جدید بهصورت همزمان اطلاعات مهم در مورد موجودات فرازمینی و امضاهای فضایی را هم جمعآوری میکند.
به گفته محققان مؤسسه SETI، اشکال مختلف زندگی فارغ از هوشمند یا غیرهوشمند بودن آنها میتوانند شاخصهای قابل تشخیص مانند حجم زیاد اکسیژن، مقادیر کم متان و انواع دیگر مواد شیمیایی در فضا را شناسایی کنند. در این بین مدلهایی که توسط ابرکامپیوتر برای شبیهسازی محیطهای فرازمینی ارائه شده است امکان جستوجوهای آینده برای سیارات قابل سکونت و زندگی فراتر از منظومه شمسی را فراهم میکنند.
پروفسور «ویکتوریا میدوز» مدیر تحقیقات آزمایشگاه سیارات مجازی ناسا در دانشگاه واشنگتن که برای کشف قابلیت سکونت برون سیارهای مطالعات گستردهای را پیش میبرد توضیح داد: «تلسکوپهای آینده در فضا یا روی زمین به ابرکامپیوترهای هوشمند مجهز میشوند و به کمک فناوری هوش مصنوعی میتوانند جو سیارات مشابه زمین را بررسی کنند. ما با این فناوریها بزودی درمی یابیم کدام یک از سیارههای پیرامون نشانههای زیستپذیری و زندگی را شامل میشوند تا بهترین نقطه را برای زندگی فرازمینی پیدا کنیم».
البته ماجرای تحلیلهای فضایی ابرکامپیوتر به اینجا ختم نمیشود. «مرکز نوآوریهای شنوایی فضایی» وابسته به سازمان SETI از سال 2015 میلادی پروژهای را آغاز کرده است که در آن سیگنالهای مربوط به زندگی بیگانگان در سیارات دیگر را دریافت و بررسی میکند. این مرکز بتازگی دو پتابایت اطلاعات در مورد جامعترین یافتههای مربوط به موجودات فرازمینی و امواج رادیویی دریافت شده از کهکشان راه شیری و مناطق اطراف آن را منتشر کرده است و ادعا میکند که این اطلاعات زندگی موجودات فرازمینی را بهطور قطع ثابت میکند.
اطلاعات مذکور به همراه دادههایی که از تلسکوپ VLA به دست میآیند در ابرکامپیوتر مربوطه تحلیل میشوند تا در نهایت دانشمندان بتوانند سیگنالهای تمدنهای هوشمند خارج از منظومه شمسی را دریافت کنند. لازم به ذکر است ماه گذشته گروهی از ستاره شناسان سازمان فضایی ناسا سیگنالهای رادیویی مرموزی را در فضای خارج از کهکشان راه شیری ردیابی کردند که بررسیها بیشتر روی آنها نشان داد این سیگنالها با معنای دقیق و بهصورت هدفمند منتشر شدهاند. باید منتظر ماند و دید ابرکامپیوترها تا چه اندازه میتوانند معمای وجود موجودات فرازمینی را حل کنند.
