Σαν σήμερα ανακαλύπτεται ο πλησιέστερος στη Γη εξωπλανήτης
του Αλέξη Δεληβοριά, Διδάκτορα Φυσικής Ίδρυμα Ευγενίδου
Η διεθνής ερευνητική ομάδα Pale Red Dot ανακοίνωσε στις 24 Αυγούστου του 2016 την ανακάλυψη του Proxima b, του πλησιέστερου στη Γη εξωπλανήτη, ο οποίος περιφέρεται γύρω από τον Εγγύτατο του Κενταύρου, το πλησιέστερο άστρο στο Ηλιακό μας σύστημα. Όπως ανακαλύφθηκε, ο πλανήτης αυτός περιφέρεται εντός της Κατοικήσιμης Ζώνης του άστρου του, που σημαίνει ότι θεωρητικά τουλάχιστον μπορεί να διαθέτει στην επιφάνειά του νερό σε υγρή κατάσταση.
Εάν όντως είναι έτσι και δεδομένου ότι μοιάζει απίθανο να υπάρχουν άλλα άστρα πλησιέστερα στο Ηλιακό μας σύστημα απ’ τον Εγγύτατο του Κενταύρου, θα πρόκειται για τον πλησιέστερο δυνητικά κατοικήσιμο εξωπλανήτη που θα ανακαλύψουμε ποτέ. Όπως, όμως, θα εξηγήσουμε πιο κάτω, το γεγονός αυτό δεν σημαίνει υποχρεωτικά ότι ο πλανήτης αυτός έχει ευνοϊκές συνθήκες για την εμφάνιση της ζωής.
Σύμφωνα με την ανάλυση των σχετικών δεδομένων, ο Proxima b έχει μάζα τουλάχιστον 1,2 φορές μεγαλύτερη απ’ αυτήν της Γης, ολοκληρώνει μία τροχιά γύρω από το μητρικό του άστρο σε 11,2 ημέρες, ενώ η απόστασή του από αυτό δεν υπερβαίνει τα 7,5 εκατ. km, απόσταση δηλαδή τουλάχιστον 8 φορές μικρότερη από την μέση απόσταση του Ερμή από τον Ήλιο.
Μόλις 4,2 έτη φωτός μακριά, ο Εγγύτατος του Κενταύρου είναι ένας κόκκινος νάνος, συγκαταλέγεται δηλαδή ανάμεσα στα μικρότερα, ψυχρότερα, αλλά και πολυπληθέστερα άστρα στο Σύμπαν, τα οποία καταναλώνουν με τόσο αργό ρυθμό τα πυρηνικά τους καύσιμα, ώστε συνεχίζουν να λάμπουν ακόμη και για εκατοντάδες δισ. έτη.
Η απευθείας ανακάλυψη εξωπλανητών είναι ιδιαίτερα δύσκολη διότι, ως ετερόφωτα σώματα, δεν εκπέμπουν το δικό τους φως, αλλά ανακλούν εκείνο του άστρου τους, και η μικροσκοπική αυτή αντανάκλαση συνήθως χάνεται δίπλα στην εκτυφλωτική λάμψη του μητρικού άστρου. Γι’ αυτό και οι περισσότεροι εξωπλανήτες που ανακαλύψαμε μέχρι σήμερα εντοπίστηκαν με άλλες ‒«έμμεσες»‒ μεθόδους, οι οποίες βασίζονται στην ανίχνευση της ανεπαίσθητης επίδρασης που ασκούν στο άστρο γύρω από το οποίο περιφέρονται. Η ανακάλυψη του Proxima b πραγματοποιήθηκε με την βοήθεια τηλεσκοπίων του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου στην Χιλή και επιτεύχθηκε με την βοήθεια μίας μεθόδου που βασίζεται στο φαινόμενο Doppler. Σύμφωνα με αυτό, όταν ένα άστρο μάς πλησιάζει, η ακτινοβολία του φτάνει σ’ εμάς με μικρότερο μήκος κύματος, που σημαίνει ότι έχει μετατοπιστεί προς το μπλε τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Όταν, όμως, απομακρύνεται, η ακτινοβολία του ξεχειλώνει, δηλαδή φτάνει σ’ εμάς με μεγαλύτερο μήκος κύματος, που σημαίνει ότι έχει μετατοπιστεί προς το κόκκινο.
Πώς, όμως, χρησιμοποιούμε το φαινόμενο αυτό στην αναζήτηση πλανητών; Όπως ακριβώς ένας πλανήτης διαγράφει ελλειπτική τροχιά γύρω από ένα άστρο, έτσι και το άστρο, αντιδρώντας στην ανεπαίσθητη βαρυτική έλξη του αόρατου πλανήτη, αναγκάζεται να διαγράψει την δική του μικροσκοπική τροχιά γύρω από το κοινό κέντρο μάζας του πλανητικού συστήματος. Η μετατόπιση αυτή μπορεί να παρατηρηθεί με την βοήθεια ενός φασματογράφου, με τον οποίο αναλύουμε το αστρικό φως στα συστατικά του χρώματα, δημιουργώντας το χαρακτηριστικό «φάσμα» του άστρου με τις σκοτεινές του γραμμές.
Καθώς, λοιπόν, το άστρο κινείται γύρω από το κέντρο μάζας του, πότε απομακρύνεται από το τηλεσκόπιό μας και πότε το πλησιάζει, με αποτέλεσμα να μετατοπίζονται και οι φασματικές του γραμμές: προς την μπλε περιοχή του φάσματος όταν το άστρο μας πλησιάζει και προς την κόκκινη περιοχή, όταν το άστρο απομακρύνεται από εμάς.
Η περιοδική αυτή «ταλάντωση» των φασματικών γραμμών αποδεικνύει την ύπαρξη ενός εξωπλανήτη, ενώ με την κατάλληλη επεξεργασία και τις γνώσεις μας για την βαρύτητα, μπορούμε να υπολογίσουμε την περίοδο περιφοράς του, την μάζα του, καθώς και την απόστασή του από το άστρο του.
Όπως είπαμε, ο Proxima b περιφέρεται σε πολύ μικρή απόσταση γύρω από τον Εγγύτατο του Κενταύρου. Επειδή, όμως, το άστρο αυτό είναι ένας κόκκινος νάνος και κατά συνέπεια έχει πολύ μικρή φωτεινότητα και επιφανειακή θερμοκρασία, ο Proxima b στην πραγματικότητα κινείται εντός της Κατοικήσιμης Ζώνης του, γι’ αυτό και η επιφανειακή του θερμοκρασία, θεωρητικά τουλάχιστον, είναι τέτοια που επιτρέπει την ύπαρξη νερού σε υγρή κατάσταση. Αυτό, ωστόσο, δεν σημαίνει ότι έχει συνθήκες ευνοϊκές για την εμφάνιση των απλούστερων μορφών της ζωής.
Κατ’ αρχάς, ένας πλανήτης σε τόσο μικρή απόσταση από το άστρο του θα εκτελεί κατά πάσα πιθανότητα σύγχρονη περιστροφή γύρω του. Με άλλα λόγια, θα συμπληρώνει μία περιστροφή γύρω από τον άξονά του στον ίδιο χρόνο που θα διαγράφει μία περιφορά γύρω από το άστρο του, με αποτέλεσμα να στρέφει διαρκώς την ίδια όψη του προς αυτό. Σ’ αυτήν την περίπτωση όμως, το ημισφαίριο του πλανήτη που «βλέπει» προς το άστρο θα έχει πολύ υψηλές θερμοκρασίες, ενώ το αντίθετο θα είναι παγωμένο. Εκτός αυτού, στα πρώτα στάδια της εξέλιξής τους κυρίως, οι κόκκινοι νάνοι είναι ιδιαίτερα ασταθείς, εκτινάσσοντας ισχυρές εκλάμψεις, καθώς και τεράστιες ποσότητες φορτισμένων σωματιδίων, που θα «αποστείρωναν» την πλευρά του πλανήτη που είναι στραμμένη προς αυτούς, καθιστώντας έτσι τα πρώτα βήματα της ζωής εκεί απαγορευτικά.
Καθώς δεν γνωρίζουμε ακόμη εάν ο Proxima b εκτελεί σύγχρονη περιστροφή, ούτε όμως εάν διαθέτει ισχυρό μαγνητικό πεδίο που θα τον προστάτευε από τις «εξάρσεις» του μητρικού του άστρου, θα χρειαστούν πολλές ακόμη παρατηρήσεις προκειμένου να αποφανθούμε εάν ο πλανήτης αυτός έχει ευνοϊκές συνθήκες για την εμφάνιση της ζωής.
Φωτογραφία: Καλλιτεχνική απεικόνιση της επιφάνειας του Proxima b
Credit: ESO/M. Kornmesser
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου