» Ένα από τα πιο σύγχρονα εργαλεία για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής
Όσο περνά ο χρόνος πολλαπλασιάζονται και οι συζητήσεις για την πιθανότητα ζωής σε άλλους πλανήτες. Άλλοτε γίνονται εικασίες, άλλοτε διασπείρονται θεωρίες για κοινό µυστικό που είναι γνωστό εδώ και χρόνια και άλλοτε παρουσιάζονται καινούργια επιστηµονικά στοιχεία από τους ερευνητές που αλλάζουν άρδην τα δεδοµένα.
Τα νέα διαδίδονται αστραπιαία και οι ελπίδες αναπτερώνονται την ίδια στιγµή που ο πλανήτης Γη έχει ξεπεράσει τα όρια αντοχής του.
Αλήθεια, που βρισκόµαστε; Σε ποιο σηµείο και βάθος ώστε να µπορεί να ισχυριστεί κάποιος µε ασφάλεια ότι δεν είµαστε µόνοι στο απέραντο;
Υπάρχει στο ατέλειωτο σύµπαν ένας πλανήτης σαν τον δικό µας – όχι πολύ µεγάλος, όχι πολύ µικρός, όχι πολύ ζεστός, όχι πολύ κρύος, από πέτρα και µε µια ατµόσφαιρα που επιτρέπει τη ζωή;
Η Laura Kreidberg και η οµάδα της στο Ινστιτούτο Αστρονοµίας Max Planck στη Χαϊδελβέργη αναζητούν µια δεύτερη Γη µε το διαστηµικό τηλεσκόπιο James Webb. Το πιο εκπληκτικό είναι αυτό που δεν βρίσκουν.
Ένας εξωπλανήτης παρόµοιος µε τη Γη – ο όρος διεγείρει τη φαντασία και φέρνει στο νου εικόνες από ταινίες επιστηµονικής φαντασίας. Στην αστροφυσική, είναι µια νηφάλια κατηγορία, ένα συρτάρι για όλους τους πλανήτες πέρα από τον Ήλιο, που είναι περίπου τόσο µεγάλοι και βαρείς όσο η Γη, αποτελούνται από βράχους και περιστρέφονται γύρω από το άστρο τους σε τέτοια απόσταση, ώστε να είναι δυνατή η ύπαρξη υγρού νερού στην επιφάνειά τους.
Για τον λόγο αυτό χρειάζεται ένα κάλυµµα από αέρια – η ατµόσφαιρα – που τον θερµαίνει µέσω του φαινοµένου του θερµοκηπίου και ασκεί επαρκή πίεση στην επιφάνεια, ώστε οι ωκεανοί να µην αρχίσουν να βράζουν και να εξατµίζονται.
Η Laura Kreidberg, διευθύντρια του Ινστιτούτου Αστρονοµίας Max Planck στη Χαϊδελβέργη, αναζητά τέτοιες ατµόσφαιρες στον Γαλαξία µας.
Ποικιλοµορφία στο ηλιακό σύστηµα
Αλλά πόσα υπάρχουν εκεί έξω; Μια µατιά στην άµεση κοσµική γειτονιά µας δείχνει µε την Αφροδίτη, τη Γη και τον Άρη τρεις βραχώδεις κόσµους, οι οποίοι σε κοσµική κλίµακα έχουν περίπου το ίδιο µέγεθος, αλλά πολύ διαφορετικές ατµόσφαιρες:
Ενώ η Γη έχει µια λεπτή ατµόσφαιρα που αποτελείται κυρίως από άζωτο και οξυγόνο, η Αφροδίτη έχει ένα ασφυκτικό κλίµα θερµοκηπίου κάτω από ένα παχύ στρώµα διοξειδίου του άνθρακα, σχεδόν εκατό φορές βαρύτερο, ενώ ο Άρης, µε το εξαιρετικά λεπτό στρώµα αερίων του, προσφέρει ένα µάλλον αµµώδες διαστηµικό περιβάλλον.
∆εν υπάρχουν ίχνη ζωής ούτε στην Αφροδίτη ούτε στον Άρη. Αλλά ακόµη και στη Γη, όταν την παρατηρεί κανείς από τον ∆ιεθνή ∆ιαστηµικό Σταθµό κατά τη διάρκεια της ηµέρας, δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου ενδείξεις ζωής – µόνο τη νύχτα λάµπει ένα δίκτυο από φωτεινές πόλεις και δρόµους.
Και µόνο όταν η διαστηµική σόνα Juice της ESA, κατά την πτήση της το φθινόπωρο του 2024, έστρεψε τα όργανα µέτρησης της προς την ατµόσφαιρα της Γης και βρήκε ίχνη ζωής στην ατµόσφαιρα της Γης, επιτεύχθηκε η πρώτη µετρητική απόδειξη ζωής σε έναν πλανήτη από το διάστηµα. Από απόσταση ετών φωτός, όµως, αυτό το εύρηµα δεν θα ήταν δυνατό.
Η ανίχνευση πλανητών που κινούνται στο σκοτάδι έξω από το ηλιακό σύστηµα – εκατοντάδες χιλιάδες έως εκατοµµύρια φορές πιο µακριά από εµάς από ό,τι ο Ήλιος – είναι µια περίπλοκη επιχείρηση. Τελικά, είναι πολύ µικρότεροι και λάµπουν πολύ πιο αδύναµα από τα άστρα τους, για παράδειγµα όταν αντανακλούν το φως τους προς την κατεύθυνσή µας ή εκπέµπουν οι ίδιοι θερµική ακτινοβολία.
Είναι βέβαια υποθετικό σενάριο, αλλά ακόµη και στο ηλιακό µας σύστηµα, ακριβώς στην κοσµική µας αυλή, θα µπορούσε να κρύβεται ένας πλανήτης που δεν έχει ακόµη ανακαλυφθεί µε τηλεσκόπια.
Αν υπάρχουν κάπου εκεί έξω κατοικήσιµοι κόσµοι, είναι ορατοί το πολύ ως µικροσκοπικά και αχνά φωτεινά σηµεία που κρύβονται στο εκτυφλωτικό φως του άστρου.
Είναι σαν να προσπαθείς να διακρίνεις ένα µικρό πετραδάκι στο φως ενός προβολέα στη Σελήνη.
Αναζητώντας ατµόσφαιρες σε µακρινούς βραχώδεις πλανήτες
Μόνο τη δεκαετία του 1990 ανακαλύφθηκαν οι πρώτοι πλανήτες εκτός του ηλιακού συστήµατος. Σήµερα, οι αστρονόµοι γνωρίζουν σχεδόν 6000 εξωπλανήτες. Μόνο περίπου 80 από αυτούς, κυρίως τεράστιοι αέριοι γίγαντες που εκπέµπουν θερµική ακτινοβολία ορατή στο υπέρυθρο φως, έχουν φωτογραφηθεί άµεσα.
Οι υπόλοιποι πλανήτες ανακαλύφθηκαν από τους κυνηγούς πλανητών µόνο έµµεσα και µε µεγάλη επιδεξιότητα στα βάθη του Γαλαξία µας, πάνω από το 70% των οποίων µε τη λεγόµενη µέθοδο διέλευσης: όταν ένας πλανήτης, όπως τον βλέπουµε εµείς, περνά µπροστά από το άστρο του, µπλοκάρει ένα µικρό µέρος του φωτός του άστρου.
Σε ακραίες περιπτώσεις, η συνολική φωτεινότητα του άστρου φαίνεται να µειώνεται κατά µερικά εκατοστά του ποσοστού, και από αυτό το αδύναµο τρεµόπαιγµα µπορεί να συναχθεί το µέγεθος και η περίοδος περιστροφής του πλανήτη. Φυσικά, η µέθοδος λειτουργεί τόσο καλύτερα όσο µεγαλύτερος είναι ο πλανήτης.
Ωστόσο, αυτή η έµµεση µέτρηση δεν αποκαλύπτει τίποτα σχετικά µε το αν οι πετρώδεις πλανήτες που µοιάζουν µε τη Γη έχουν ατµόσφαιρα, επειδή η ατµόσφαιρά τους είναι πολύ λεπτή για να παίζει ρόλο στη σκίαση του φωτός του άστρου – στη Γη, για παράδειγµα, το στρώµα αερίου συµβάλλει λιγότερο από 1% στη συνολική διάµετρο.
Η Laura Kreidberg και οι συνεργάτες της χρησιµοποιούν λοιπόν ένα τέχνασµα. Όταν το φως του άστρου που βρίσκεται πίσω διαπερνά το αέριο περίβληµα του πλανήτη που περιστρέφεται, συναντά εκεί µόρια αερίου και αντιδρά µαζί τους: Είτε πρόκειται για υδρατµούς, µεθάνιο ή διοξείδιο του άνθρακα, κάθε µόριο αφήνει στο φως των άστρων, στο φάσµα όλων των χρωµάτων και µηκών κύµατος, χαρακτηριστικά ίχνη, και µε βάση αυτά τα αποτυπώµατα οι αστρονόµοι προσπαθούν να εξαγάγουν συµπεράσµατα σχετικά µε τη σύνθεση της ατµόσφαιρας.
Για τη λεγόµενη φασµατοσκοπία µετάδοσης – δηλαδή την ανάλυση του αστρικού φωτός που έχει µεταβληθεί κατά τη διαδροµή του µέσω της ατµόσφαιρας του πλανήτη – η Kreidberg και η οµάδα της χρησιµοποιούν το διαστηµικό τηλεσκόπιο James Webb.
«Είναι το πιο προηγµένο επιστηµονικό όργανο που έχει σταλεί ποτέ στο διάστηµα», λέει ενθουσιασµένη η Kreidberg, «αναπτύχθηκε για σχεδόν τρεις δεκαετίες και είµαι τυχερή που γεννήθηκα ακριβώς την κατάλληλη στιγµή για να µπορέσω να εργαστώ µε αυτό».
Και ακόµα κι αν το µετρούµενο σήµα είναι αδύναµο, υπάρχουν αποτυπώµατα χηµικών στοιχείων σε κόσµους που βρίσκονται πολλά έτη φωτός µακριά. «Ωθούµε τα όργανα µέτρησης στα όριά τους», εξηγεί.
Μήπως η οµάδα της Laura Kreidberg στο Heidelberg ανακάλυψε τελικά µε αυτόν τον τρόπο τα πρώτα ίχνη µιας ατµόσφαιρας φιλικής προς τη ζωή σε έναν µακρινό βραχώδη κόσµο, τα πρώτα στοιχεία ότι δεν είµαστε µόνοι στο σύµπαν;
«∆υστυχώς, έχουµε άσχηµα νέα», λέει η Kreidberg, «κανένας από τους βραχώδεις πλανήτες που έχουµε µελετήσει από το 2024 δεν φαίνεται να έχει ατµόσφαιρα – µια παχιά ατµόσφαιρα, για να είµαστε ακριβείς.
**Πηγή: Ινστιτούτο Max Planck
