Η αναζήτηση της Γης 2.0 συνεχίζεται

Ένας χρόνος έχει περάσει από την αναφορά βλάβης στο διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ της NASA, της πρώτης αποστολής για τον εντοπισμό πλανητών εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Παρ’ όλα αυτά, τα δεδομένα που κατάφερε να συλλέξει το Κέπλερ τα τέσσερα χρόνια περιήγησής του συνεχίζουν να μας εκπλήσσουν. Επιστήμονες της NASA και του Ινστιτούτου SETI εντόπισαν έναν εξωπλανήτη σχεδόν στο μέγεθος της Γης, σε απόσταση τέτοια από το αστέρι του ώστε να κάνει τους ερευνητές να τρέφουν ελπίδες για ύπαρξη ζωής σε αυτόν.
«Από τους εξωπλανήτες που έχει ανακαλύψει το Κέπλερ μέχρι σήμερα, ο πλανήτης αυτός έχει τις μεγαλύτερες πιθανότητες να έχει ζωή», λέει στην «Κ» ο Ουίλιαμ Μπορούκι, κύριος ερευνητής της αποστολής Κέπλερ στο Ερευνητικό Κέντρο Ames της NASA.
Σύμφωνα με τους ερευνητές που παρατήρησαν τον πλανήτη Κέπλερ-186f, δύο είναι τα χαρακτηριστικά που τον αναγορεύουν σε επικρατέστερο υποψήφιο για ύπαρξη ζωής, όπως αναφέρεται σε δημοσίευσή τους στο επιστημονικό περιοδικό Science την περασμένη Παρασκευή. Το πρώτο είναι ότι βρίσκεται στη ζώνη βιωσιμότητας του αστεριού του, δηλαδή σε απόσταση τέτοια από το αστέρι του ώστε να επικρατούν σε αυτόν συνθήκες κατάλληλες για τη διατήρηση νερού σε υγρή μορφή στην επιφάνειά του. Το δεύτερο χαρακτηριστικό αυτού του πλανήτη είναι ότι έχει σχεδόν ίδιο μέγεθος με τη Γη.
Όπως εξηγεί ο δρ Μπορούκι, «ο πλανήτης που ανακαλύφθηκε είναι κατά 10% μεγαλύτερος από τη Γη. Δεν είναι δηλαδή ούτε πολύ μεγάλος ώστε να περιβάλλεται από πολύ πυκνή ατμόσφαιρα, όπως ο Δίας ή ο Κρόνος, ούτε πολύ μικρός ώστε η ατμόσφαιρά του να είναι πολύ αραιή, όπως του Αρη. Επίσης, ένας πλανήτης τέτοιου μεγέθους είναι συνήθως βραχώδης και όχι αεριώδης, έχει δηλαδή στέρεο έδαφος πάνω στο οποίο θα μπορούσε να αναπτυχθεί ζωή».
«Αν γνωρίζαμε τη μάζα του πλανήτη, θα μπορούσαμε να προσδιορίσουμε αν αυτός αποτελείται από πυκνό υλικό, όπως σίδερο, πιο ελαφρύ υλικό, όπως πάγο, ή αν είναι βραχώδης σαν τη Γη», λέει στην «Κ» η Ελίσα Κουιντάνα, βασική ερευνήτρια πίσω από την ανακάλυψη του πλανήτη Κέπλερ-186f. «Το πιο πιθανό σενάριο όμως είναι να είναι βραχώδης», προσθέτει.
«Η Γη είναι ο μόνος πλανήτης που γνωρίζουμε ότι υπάρχει ζωή», λέει η Σάρα Σίγκερ, καθηγήτρια Πλανητικής Επιστήμης και Φυσικής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης των ΗΠΑ, η οποία παραδέχεται ότι «στην αναζήτηση εξωπλανητών οι επιστήμονες έχουμε πολύ λίγα στοιχεία στα χέρια μας. Η αναζήτηση ενός πλανήτη σαν τη Γη μας δίνει μεγαλύτερη σιγουριά για την ύπαρξη ζωής σε αυτόν».
Σύμφωνα με άλλους επιστήμονες όμως, το μέγεθος δεν δίνει απαραιτήτως το «πράσινο φως» για την ύπαρξη ζωής. «Η Γη και η Αφροδίτη θα μπορούσαν να χαρακτηριστούν δίδυμοι πλανήτες. Εχουν ίδια μάζα, ίδια ακτίνα, βρίσκονται περίπου στην ίδια απόσταση από τον Ηλιο», λέει ο κ. Δημήτρης Μισλής, ερευνητής στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης που μελετά εξωπλανήτες. «Ομως, λόγω των ηφαιστείων που βρίσκονται στην επιφάνεια της Αφροδίτης, το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι τόσο έντονο, που η θερμοκρασία δεν ευνοεί τη ζωή», εξηγεί ο κ. Μισλής.

Το πλανητικό σύστημα

«Δεν ανακαλύφθηκε μόνο ένας πλανήτης, αλλά ένα ολόκληρο πλανητικό σύστημα», συμπληρώνει ο δρ Μπορούκι. Οπως περιγράφουν οι επιστήμονες, 490 έτη φωτός μακριά βρίσκεται το αστέρι Κέπλερ-186, γύρω από το οποίο περιστρέφονται πέντε πλανήτες, ένας εκ των οποίων, ο Κέπλερ-186f, βρίσκεται μέσα «στη ζώνη βιωσιμότητας».
Η τεχνολογία που διαθέτει το τηλεσκόπιο Κέπλερ για να ανακαλύπτει εξωηλιακούς πλανήτες δεν στηρίζεται στην άμεση παρατήρηση των πλανητών, αλλά καταγράφει τη μείωση του φωτός των αστεριών όταν ένας πλανήτης διέρχεται από μπροστά τους. «Οπως όταν ένας άνθρωπος περνάει μπροστά από έναν προβολέα ελαττώνεται το φως του προβολέα, το ίδιο συμβαίνει και όταν ένας πλανήτης περνάει μπροστά από το αστέρι του», εξηγεί ο κ. Γιάννης Σειραδάκης, καθηγητής Αστρονομίας στο ΑΠΘ, που με την επιστημονική του ομάδα αναλύει επίσης δεδομένα από το τηλεσκόπιο Κέπλερ. «Οι διαφορές έντασης που προσπαθούμε όμως εμείς να ανιχνεύσουμε είναι ανάλογες με το πέρασμα ενός κουνουπιού μπροστά από τον προβολέα», προσθέτει ο κ.Σειραδάκης. Με αυτό τον μηχανισμό το τηλεσκόπιο Κέπλερ μπορεί να ανακαλύψει πλανήτες, να μετρήσει το μέγεθός τους, τις τροχιές τους και σε κάποιες περιπτώσεις τη μάζα τους.
Και ενώ το Κέπλερ έχει ήδη καταγράψει πάνω από 4.000 «υποψήφιους» πλανήτες, στόχος των ερευνητών είναι να εντοπίσουν τον πλανήτη που θα έχει ίδιο περίπου μέγεθος με τη Γη, να βρίσκεται στη ζώνη βιωσιμότητας του αστεριού του και το αστέρι του να μοιάζει με τον Ηλιο. Το αστέρι Κέπλερ-186, όμως, που χαρακτηρίζεται ως τύπου Μ, είναι πολύ πιο μικρό και πιο ψυχρό από τον Ηλιο, με αποτέλεσμα ένα έτος του πλανήτη Κέπλερ-186f να διαρκεί μόλις 130 ημέρες.
«Είναι δύσκολο να βρεις μικρούς πλανήτες γύρω από μεγάλα αστέρια, γιατί ο χρόνος περιφοράς τους είναι μεγάλος», λέει ο δρ Μπορούκι, εξηγώντας ότι στην περίπτωση μικρών πλανητών, για να είναι σίγουροι οι επιστήμονες ότι αυτό που βλέπουν είναι πράγματι ένας πλανήτης, χρειάζεται να παρατηρήσουν πάνω από τρεις περιφορές του γύρω από το αστέρι. Και αν μιλάμε για έναν πλανήτη στο μέγεθος της Γης, αυτό προϋποθέτει παρατηρήσεις τουλάχιστον τριών χρόνων. «Είναι πιο εύκολο να δεις μικρούς πλανήτες γύρω από μικρά αστέρια ή μεγάλους πλανήτες γύρω από μεγάλα αστέρια», τονίζει ο δρ Μπορούκι προσθέτοντας ότι οι μεγάλοι πλανήτες είναι πιο ευδιάκριτοι, οπότε ακόμα και μία ή δύο περιφορές γύρω από το αστέρι τους είναι αρκετές.
Οι αστέρες τύπου Μ αποτελούν πάνω από το 70% των αστέρων του γαλαξία μας. «Το ότι βρέθηκε αυτός ο πλανήτης σε ένα αστέρι τύπου Μ είναι μεγάλης σημασίας. Πριν από τον Κέπλερ θεωρούσαμε αδύνατο να υπάρχουν ζώνες βιωσιμότητας γύρω από τέτοιους μικρούς και ψυχρούς αστέρες», λέει κ. ο Σειραδάκης.

Οι παλιρροιογόνες δυνάμεις
Ακόμα μία παρατήρηση φυτεύει πιο βαθιά τον σπόρο της αμφιβολίας. «Αν στεκόμασταν πάνω στον πλανήτη και κοιτούσαμε το αστέρι του, θα το βλέπαμε 30% μεγαλύτερο σε σύγκριση με το πώς βλέπουμε τον Ήλιο από τη Γη», λέει η κ. Κουιντάνα.
Το γεγονός ότι η απόσταση μεταξύ του πλανήτη και του αστεριού είναι αρκετά μικρή, πιο μικρή από την απόσταση Γης - Ηλιου, σημαίνει ότι οι παλιρροιογόνες δυνάμεις που ασκεί το αστέρι στον πλανήτη μπορεί να είναι τόσο έντονες, που να κατάφεραν να «κλειδώσουν» τον πλανήτη στο βαρυτικό πεδίο του αστεριού. «Κάτι ανάλογο συμβαίνει μεταξύ Γης και Σελήνης», συμπληρώνει ο κ. Μισλής, εξηγώντας ότι η Σελήνη έχει «κλειδώσει» στο βαρυτικό πεδίο της Γης και ως εκ τούτου μας «δείχνει» μόνο τη μία της πλευρά. Αν πράγματι μόνο το ένα ημισφαίριο του πλανήτη Κέπλερ-186f «κοιτάει» το αστέρι, οι διαφορές θερμοκρασίας και πίεσης πάνω στον πλανήτη θα είναι τεράστιες, αφού το ένα ημισφαίριο θα έχει πάντα μέρα, ενώ το άλλο πάντα νύχτα. «Κάτι τέτοιο δεν ευνοεί τη ζωή», εξηγεί ο κ. Μισλής. Παρ’ όλα αυτά, η κ. Κουιντάνα και οι συνάδελφοί της ισχυρίζονται ότι ο Κέπλερ-186f και το αστέρι του βρίσκονται σε αρκετή απόσταση μεταξύ τους ώστε ο πλανήτης αυτός να μην έχει τη μοίρα της Σελήνης.
Ο Κέπλερ-186f βρίσκεται όμως εκατοντάδες έτη φωτός μακριά, με αποτέλεσμα οι επιστήμονες να μην μπορούν ακόμη να δώσουν απαντήσεις σχετικά με τις συνθήκες που επικρατούν σε αυτόν. «Μας πήρε πάνω από 2.000 χρόνια για να δώσουμε απάντηση στο ερώτημα των αρχαίων, αν υπάρχουν πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια», λέει ο δρ Μπορούκι. «Πιστεύω ότι θα χρειαστεί να περιμένουμε μόλις άλλα 15 χρόνια μέχρι να είμαστε σε θέση να δούμε τις ατμόσφαιρες αυτών των πλανητών», προσθέτει.
Αυτό το στοίχημα έχει θέσει τα τελευταία 50 χρόνια το SETI Institute (Search for Extraterrestrial Intelligence) στην Καλιφόρνια, το οποίο ψάχνει για ραδιοσήματα από κάποιον άλλο προηγμένο τεχνολογικά πολιτισμό. «Ενώ μέχρι πρόσφατα τα τηλεσκόπια του SETI έψαχναν στα τυφλά, σήμερα το SETI στοχεύει τις έρευνές του στα αστέρια που έχει εντοπίσει το Κέπλερ και συγκεκριμένα σε αυτά που ξέρουμε ότι έχουν βραχώδεις πλανήτες και βρίσκονται μέσα σε ζώνες βιωσιμότητας», λέει η καθηγήτρια Σίγκερ. «Υπάρχει ένα ολόκληρο μέλλον εκεί έξω και αυτό είναι μόνο η αρχή», προσθέτει.

Στο «κυνήγι» πλανητών το εξελιγμένο TESS
Πέντε χρόνια πέρασαν από την τελευταία φορά που μίλησα με τη Σάρα Σίγκερ, καθηγήτρια Πλανητικής Επιστήμης και Φυσικής στο Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) των ΗΠΑ. Ηταν 6 Μαρτίου 2009, η ημέρα που το διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ εκτοξευόταν από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ της Φλόριντα και παρότι ο θόρυβος από τις προωθητικές μηχανές του διαστημόπλοιου κάλυπτε τη φωνή της, ο ενθουσιασμός της δεν μπορούσε να κρυφτεί.
Την περασμένη εβδομάδα, καθισμένη στο γραφείο της στο ΜΙΤ, όπου συνεχίζει την έρευνά της πάνω στους εξωηλιακούς πλανήτες, φτιάχνοντας υπολογιστικά μοντέλα για τη μελέτη της ατμόσφαιράς τους, ακούγεται και πάλι ενθουσιασμένη.
«Η έρευνα που δημοσιεύθηκε σήμερα έρχεται να προσθέσει στη μεγάλη εικόνα ότι οι μικροί πλανήτες σε ζώνες βιωσιμότητας δεν είναι σπάνιοι στον γαλαξία μας», λέει η Σίγκερ. «Γνωρίζοντας ότι υπάρχουν αρκετοί τέτοιοι πλανήτες μάς δίνεται το πράσινο φως να προχωρήσουμε με τις έρευνές μας», προσθέτει.
Στο μέλλον ελπίζει ότι οι επιστήμονες θα καταφέρουν να εντοπίσουν μικρούς βραχώδεις πλανήτες στη ζώνη βιωσιμότητας των αστεριών τους, να εξετάσουν την ατμόσφαιρά τους, να μελετήσουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου και να ψάξουν για νερό. «Ετσι όλα τα παραπάνω θα πάψουν να αποτελούν μια θεωρητική συζήτηση», λέει η ίδια. «Απώτερος στόχος μας είναι να δούμε αν ένας πλανήτης στη ζώνη βιωσιμότητας είναι πράγματι ικανός να έχει ζωή».
Αυτή τη στιγμή η Σίγκερ έχει εναποθέσει τις ελπίδες της σε τρεις νέες διαστημικές αποστολές. Η πρώτη αποστολή, το TESS (Transiting Extrasolar Survey Satellite), που κατασκευάζεται στο ΜΙΤ, είναι ένα εξελιγμένο Κέπλερ. Αναμένεται να ξεκινήσει το «κυνήγι» πλανητών το 2017 και στόχος του είναι να εντοπίσει μικρούς πλανήτες που περιφέρονται γύρω από μικρά αστέρια, όχι όμως πολύ μακριά από τη Γη. Η εγγύτητα στη Γη θα εξυπηρετήσει τους σκοπούς της διεθνούς διαστημικής αποστολής James Webb Space Telescope, ενός διαστημικού τηλεσκοπίου που θα ξεκινήσει τις έρευνές του το 2018, κάνοντας μετρήσεις στους πλανήτες που θα ανακαλύψει το TESS για να διαπιστώσει τη σύσταση της ατμόσφαιρας που τους περιβάλλει.
Η τρίτη αποστολή, η οποία βρίσκεται ακόμα στα χαρτιά, υπόσχεται ακόμα περισσότερα. «Για να εντοπίσουμε πλανήτες με τη μέθοδο του τηλεσκοπίου Κέπλερ, χρειάζεται αυτοί να περάσουν μπροστά από το αστέρι τους», εξηγεί η Σίγκερ. Με το Starshade, όπως ονομάζεται η μελλοντική αυτή φουτουριστική αποστολή, οι επιστήμονες σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν ένα επίπεδο πάνελ διαμέτρου 30 μέτρων σε σχήμα λουλουδιού για να μπλοκάρουν το φως του αστεριού και έτσι ένα τηλεσκόπιο που θα πετάει κάποιες δεκάδες χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά να μπορεί να καταγράψει άμεσα την ατμόσφαιρα του πλανήτη, και όχι τη μεταβολή που αυτή προκαλεί στο φως του αστεριού.

Πηγή: Καθημερινή