از این فاصله چطور می‌فهمیم هوای یه سیاره‌ی دیگه از چی ساخته شده؟

نور یک چراغ رو از یک منشور رد کنی، روی دیوار یک نوار رنگی می‌افته، از قرمز تا بنفش. به این نوار می‌گن طیف. حالا بین چراغ و منشور یک ظرف گاز بذار. ببین چه اتفاقی می‌افته: چند خط تاریک باریک روی نوار پیدا می‌شه. گاز بعضی رنگ‌ها رو برداشته و بقیه رو گذاشته رد بشن.

نکته‌ی اصلی اینجاست: هر عنصر دقیقاً رنگ‌های خودش رو برمی‌داره. سدیم یک دسته خط می‌ده، گاز دیگه یک دسته‌ی دیگه. پس الگوی خط‌های تاریک مثل اثر انگشته. ستاره‌شناس‌ها این الگوها رو برای گازهای شناخته‌شده روی زمین اندازه گرفتن. وقتی نوری از جای دور می‌رسه، خط‌هاش رو با این فهرست مقایسه می‌کنن و می‌فهمن نور از چه گازی رد شده. پس برای شناختن یک گاز کافیه نوری ازش رد شده باشه.

مشکل اینه که سیاره خیلی کم‌نوره و کنار ستاره‌اش گم می‌شه. ولی بعضی سیاره‌ها، از جایی که ما نگاه می‌کنیم، هر دور از جلوی ستاره‌شون رد می‌شن. به این لحظه می‌گن گذر. توی گذر، نوری که پشت خودِ سیاره‌ست کلاً بسته می‌شه. ولی دور لبه‌ی سیاره یک حلقه‌ی نازک هوا هست، و کمی از نور ستاره از همین حلقه رد می‌شه و بعد به ما می‌رسه.

حالا ستاره‌شناس‌ها نور ستاره رو دو بار ثبت می‌کنن: یک بار وقتی سیاره کنار ستاره‌ست و یک بار وقتی جلوشه. این دو طیف رو از هم کم می‌کنن. نور خودِ ستاره توی هر دو هست و حذف می‌شه؛ چیزی که می‌مونه همون رنگ‌هاییه که هوای سیاره برداشته.

توی رنگ‌هایی که هوای سیاره می‌خوره، اون حلقه‌ی هوا مثل دیوار عمل می‌کنه و سیاره کمی بزرگ‌تر به نظر میاد. این بزرگ‌شدن رو در رنگ‌های زیادی اندازه می‌گیرن؛ هم معلوم می‌شه چه گازی اونجاست، هم این‌که هوا تا کجا کشیده شده. برای همین بهترین هدف‌ها سیاره‌های پف‌کرده با هوای ضخیم‌اند که زیاد از جلوی ستاره رد می‌شن.

اولین بار در سال ۲۰۰۱ تلسکوپ فضایی هابل این کار رو روی یک سیاره‌ی گازی غول‌پیکر کرد، حدود صد و پنجاه سال نوری دورتر، و توی هواش سدیم پیدا کرد. اختلاف نور در حد یک در ده‌هزار بود؛ به قول گزارش ناسا، فقط زمزمه‌ای از یک تفاوت.

یک مانع دیگه هم بود. اثر انگشت خیلی از مولکول‌ها در نور فروسرخه، نوری که چشم ما نمی‌بینه. هوای زمین بیشترِ این نور رو جذب می‌کنه، تلسکوپ فضایی جیمز وب بیرون از هوای زمینه و این نور رو کامل می‌بینه.

در سال ۲۰۲۲ جیمز وب سراغ یک سیاره‌ی داغ رفت، حدود هفتصد سال نوری دورتر، که هر چهار روز و کمی بیشتر یک دور دور ستاره‌اش می‌زنه. برای اولین بار نشونه‌ی روشن دی‌اکسید کربن توی هوای یک سیاره‌ی بیرون از منظومه‌ی شمسی دیده شد. این گاز سرنخی از چگونگی شکل‌گرفتن سیاره‌ست، و امید داد که وب هوای سیاره‌های سنگی رو هم بخونه.

پس می‌شه نشونه‌ی زندگی هم پیدا کرد؟ روی یک سیاره حدود صد و بیست و چهار سال نوری دورتر، آب، متان و دی‌اکسید کربن با اطمینان خوبی دیده شدن. بعد گزارشی اومد که نشونه‌ای از یک گاز دیگه هم هست، گازی که روی زمین فقط موجودات زنده‌ی دریا می‌سازن. ولی با داده‌های بیشتر، این نشونه زیر مرزی موند که دانشمندها بهش می‌گن «مطمئن». تازه ممکنه اون گاز بدون هیچ موجود زنده‌ای هم ساخته بشه.

پس روش کار می‌کنه، ولی یک خط کم‌رنگ هنوز جواب نیست. اول باید مطمئن شد خط واقعاً اونجاست، بعد این‌که راه دیگه‌ای برای ساختن اون گاز وجود نداره. قدم بعدی همینه: هر سیاره رو بیشتر نگاه کنن تا یک زمزمه به یک امضای روشن تبدیل بشه.