Λειχήνες και φύκη οι πρώτοι «εξωγήινοι» που θα δούμε

Λειχήνες και φύκη είναι ίσως οι πρώτες μορφές ζωής που θα εντοπίσουμε σε εξωπλανήτες

Ειδικοί του Ινστιτούτου Αστρονομίας Μαξ Πλάνκ στη Γερμανία υποστηρίζουν ότι οι πρώτες μορφές ζωής που θα διαπιστώσουμε ότι υπάρχουν σε εξωπλανήτες θα είναι πιθανώς λειχήνες και φύκη. Αυτό γιατί σύμφωνα με τους ειδικούς λειχήνες και φύκη αφήνουν τη χημική «υπογραφή» τους στο φως που εκπέμπει ο πλανήτης στον οποίο βρίσκονται.

Η αναζήτηση της ζωής

Τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει εκατοντάδες πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα του γαλαξία μας, ορισμένοι εκ των οποίων είναι βραχώδεις και βρίσκονται εντός της λεγόμενης «κατοικήσιμης ζώνης». Βρίσκονται δηλαδή σε απόσταση από το μητρικό τους άστρο τέτοια ώστε να δημιουργούνται ευνοϊκές για την ανάπτυξη και συντήρηση της ζωής συνθήκες όπως, παραδείγματος χάριν, νερό σε υγρή μορφή. Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί διάφορες τεχνικές μελέτης της σύστασης και των συνθηκών που επικρατούν στους εξωπλανήτες. Μια από αυτές είναι η ανάλυση του φωτός που εκπέμπει ο κάθε πλανήτης.

Μελετώντας τα χαρακτηριστικά (μήκος κύματος, ένταση) του ορατού και του εγγύς υπέρυθρου φωτός που ανακλάται από την επιφάνεια ενός πλανήτη στο Διάστημα οι επιστήμονες μπορούν να κάνουν διάφορες διαπιστώσεις, κυρίως για το φυτικό βασίλειο του πλανήτη αφού μια παράμετρος που «ενσωματώνεται» στο φως είναι η χλωροφύλλη.

Living on a neighbouring planet? (Image: Don Johnston/Getty)

Τα πολύχρωμα ίχνη

Με δεδομένο ότι βραχώδεις πλανήτες με συνθήκες τόσο φιλικές για τη ζωή όσο στη Γη είναι λιγότεροι από εκείνους που διαθέτουν πιο ακραίες συνθήκες (υψηλές θερμοκρασίες, ιδιαίτερα ξηρό ή όξινο περιβάλλον) οι ερευνητές αποφάσισαν να μελετήσουν ορισμένες από τις πιο «σκληροτράχηλες» και ανθεκτικές μορφές ζωής στη Γη. Μελέτησαν λειχήνες που ζουν σε άνυδρες περιοχές, βακτήρια που επιβιώνουν σε καυτό νερό και κόκκινα φύκη που επιβιώνουν σε όξινο περιβάλλον όπως, παραδείγματος χάριν, σε νερό που περιέχει υλικά και ουσίες που χρησιμοποιούνται ή παράγονται σε εξορύξεις.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι κάθε μια από αυτές τις μορφές ζωής παράγει μια ξεχωριστή χρωματική ακολουθία η οποία είναι ανιχνεύσιμη από έναν μακρινό παρατηρητή. Σύμφωνα με τους ειδικούς ο εντοπισμός αυτών των ακολουθιών στο φως των εξωπλανητών δεν σημαίνει αυτόματα ότι υπάρχει ζωή επάνω σε αυτούς. Αποτελεί όμως ένα σημαντικό στοιχείο που επιτρέπει στους επιστήμονες να ξεχωρίζουν τους πλανήτες που έχουν αυξημένες πιθανότητες να διαθέτουν ζωή και να επικεντρώνουν σε αυτούς την προσοχή τους. Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Astrobiology».

«Είναι μια ιδιαίτερα ελκυστική ιδέα, από τη στιγμή μάλιστα που το πιθανότερο είναι ότι σε έναν πλανήτη μπορεί να υπάρχει μικροβιακή ζωή και όχι έντονη βλάστηση. Βέβαια η μέθοδος που προτείνεται έχει περιορισμούς αφού παραδείγματος χάριν, οι ατμοσφαιρικές συνθήκες ενός πλανήτη μπορεί να διαφέρουν τελείως από αυτές της Γης και να αλληλεπιδρά με το φως με τρόπους που δεν είναι αναμενόμενοι. Η φύση μπορεί να είναι πολύ πιο δημιουργική από όσο μας έχει επιτρέψει να πιστεύουμε σε αυτή τη μικρή γωνία του Σύμπαντος στην οποία βρισκόμαστε» σχολιάζει ο Νίκολας Κάουαν, του Πανεπιστημίου Northwestern στο Ιλλινόι των ΗΠΑ.

Οι δείκτες βλάστησης

Μετρώντας προσεκτικά το μήκος κύματος και την ένταση του ορατού και του εγγύς υπέρυθρου φωτός που ανακλάται από την επιφάνεια της Γης στο Διάστημα, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τον γνωστό «δείκτη βλάστησης» για την ποσοτικοποίηση των συγκεντρώσεων πράσινης βλάστησης παγκοσμίως. Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) έχει δώσει στη δημοσιότητα σχετικά δεδομένα.

Συνδυάζοντας τους ημερήσιους δείκτες βλάστησης σε σύνθετα 8, 16 ή 30 ημερών, οι επιστήμονες δημιουργούν λεπτομερείς χάρτες της πυκνότητας της πράσινης βλάστησης της Γης που προσδιορίζουν τις περιοχές όπου ευδοκιμούν τα φυτά και τις περιοχές όπου τα φυτά βρίσκονται υπό καταπόνηση (λόγω έλλειψης νερού).

Για να καθοριστεί η πυκνότητα του πράσινου σε ένα μικρό κομμάτι γης, οι ερευνητές πρέπει να παρατηρήσουν τα διακριτά χρώματα (μήκη κύματος) του ορατού και εγγύς υπέρυθρου ηλιακού φωτός που ανακλάται από τα φυτά. Όταν το ηλιακό φως προσπίπτει σε αντικείμενα ορισμένα μήκη κύματος αυτού του φάσματος απορροφώνται, ενώ άλλα μήκη κύματος ανακλώνται.

Η χρωστική των φύλλων των φυτών, η χλωροφύλλη, απορροφά σε υψηλά ποσοστά το ορατό φως (από 0,4 έως 0,7 µm) για χρήση κατά τη φωτοσύνθεση. Από την άλλη πλευρά, η κυτταρική δομή των φύλλων ανακλά σε μεγάλο βαθμό το εγγύς υπέρυθρο φως (από 0,7 έως 1,1 µm). Εάν η ανακλώμενη ακτινοβολία στο εγγύς υπέρυθρο μήκος κύματος είναι πολύ περισσότερη από ό,τι στο ορατό μήκος φωτός, τότε η βλάστηση στο συγκεκριμένο εικονοστοιχείο είναι πιθανό να είναι πυκνή και ενδέχεται να αποτελείται από κάποιο είδος δάσους. Εάν υπάρχει πολύ μικρή διαφορά στην ένταση του ανακλώμενου ορατού και εγγύς υπέρυθρου μήκους φωτός, τότε η βλάστηση είναι ενδεχομένως αραιή και ενδέχεται να αποτελείται από ποολίβαδα, τούνδρα ή έρημο.

Πηγή: Βήμα
 http://physicswhynot.blogspot.gr/2013/02/extreme-life-might-be-visible-on.html
 http://www.newscientist.com/article/dn23155-extreme-life-might-be-visible-on-colourful-exoplanets.html