Οι εξωπλανήτες είναι κόσμοι που περιφέρονται γύρω από άλλα αστέρια εκτός από τον ήλιο. Ο εν λόγω πλανήτης ονομάζεται K2-18b. Ονομάζεται έτσι επειδή ήταν ο πρώτος πλανήτης που βρέθηκε σε τροχιά γύρω από τον κόκκινο νάνο αστέρα K2-18. Υπάρχει επίσης ο K2-18c, ο δεύτερος πλανήτης που ανακαλύφθηκε στο ίδιο σύστημα. Το σύστημα βρίσκεται περίπου 124 έτη φωτός μακριά, πολύ κοντά σε αστρονομικούς όρους. Πώς είναι λοιπόν οι συνθήκες σε αυτόν τον εξωπλανήτη; Αυτή είναι μια δύσκολη ερώτηση για να απαντηθεί. Έχουμε τηλεσκόπια και τεχνικές αρκετά ισχυρές για να μας πουν πώς είναι το αστέρι και πόσο μακριά είναι ο εξωπλανήτης, αλλά δεν μπορούμε να λάβουμε άμεσες εικόνες του πλανήτη. Μπορούμε, ωστόσο, να υπολογίσουμε μερικά βασικά στοιχεία.
Το να υπολογίσουμε πόσο φως δέχεται ο K2-18b είναι σημαντικό για την αξιολόγηση του δυναμικού του πλανήτη για ζωή. Το αστέρι είναι πιο αμυδρό και πιο ψυχρό από τον ήλιο, που σημαίνει ότι, για να έχουμε το ίδιο επίπεδο φωτός με αυτό που έχουμε στη Γη, ο πλανήτης θα πρέπει να είναι πολύ πιο κοντά στο αστέρι του από ό,τι εμείς. Ο K2-18b περιφέρεται όντως πιο κοντά στο άστρο του από ό,τι η Γη: είναι περίπου στο 16% της απόστασης Γης - Ηλίου. Μια άλλη μέτρηση που χρειαζόμαστε είναι η ισχύς του αστεριού: η συνολική ποσότητα ενέργειας που εκπέμπει ανά δευτερόλεπτο. Η ισχύς του K2-18 είναι μόλις το 2,3% εκείνη του ήλιου. Χρησιμοποιώντας λίγη γεωμετρία, μπορούμε να υπολογίσουμε ότι ο K2-18b λαμβάνει περίπου 1,22 κιλοβάτ (kW) ηλιακής ενέργειας ανά τετραγωνικό μέτρο. Αυτό είναι πολύ κοντά στα 1,36 kW ενέργειας που λαμβάνει η Γη. Αν και το άστρο παρέχει λιγότερη ενέργεια, αυτό το μειονέκτημα εξομαλύνεται επειδή ο πλανήτης είναι πολύ κοντά του.
Ωστόσο, ο υπολογισμός του εισερχόμενου φωτός δεν λαμβάνει υπόψη τα σύννεφα ή το πόσο ανακλαστική είναι η επιφάνεια του πλανήτη. Όταν εξετάζουμε τη ζωή σε άλλους πλανήτες, ένας δημοφιλής όρος είναι η κατοικήσιμη ζώνη, που σημαίνει ότι σε μια μέση θερμοκρασία επιφάνειας, το νερό θα είναι σε υγρή κατάσταση - καθώς αυτή η συνθήκη θεωρείται απαραίτητη για τη ζωή. Το 2019, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble έδειξε ότι ο K2-18b δίνει σημάδια υδρατμών, υποδηλώνοντας ότι υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνειά του. Αυτή τη στιγμή πιστεύεται ότι υπάρχουν μεγάλοι ωκεανοί στον πλανήτη. Αυτό προκάλεσε ένα κύμα ενθουσιασμού εκείνη την εποχή, αλλά χωρίς περαιτέρω στοιχεία ήταν απλώς ένα ενδιαφέρον αποτέλεσμα.
Τώρα πλέον το JWST έχει εντοπίσει διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο και —πιθανώς— την ένωση διμεθυλοσουλφίδιο (DMS) στην ατμόσφαιρα. Η δοκιμαστική ανίχνευση του DMS είναι σημαντική επειδή παράγεται στη Γη μόνο από φύκια. Επί του παρόντος δεν γνωρίζουμε κανέναν τρόπο που να μπορεί να παραχθεί φυσικά χωρίς κάποια μορφή ζωής. Όλες αυτές οι ενδείξεις φαίνεται να υποδηλώνουν ότι το K2-18b μπορεί να είναι το μέρος που πρέπει να αναζητηθεί εξωγήινη ζωή. Δεν είναι τόσο απλό, όμως, καθώς δεν έχουμε ιδέα πόσο ακριβή είναι τα αποτελέσματα. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του τι βρίσκεται στην ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη στηρίζεται στο φως από διαφορετική πηγή (συνήθως ένα αστέρι ή γαλαξία) που διέρχεται από την άκρη της ατμόσφαιρας που στη συνέχεια παρατηρείται από εμάς. Οποιεσδήποτε χημικές ενώσεις θα απορροφήσουν το φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος που μπορούν στη συνέχεια να αναγνωριστούν. Φανταστείτε το σαν να κοιτάτε μια λάμπα μέσα από ένα γυάλινο ποτήρι. Μπορείτε να την δείτε τέλεια όταν είναι άδειο. Εάν το γεμίσετε με νερό, μπορείτε ακόμα να την δείτε αρκετά καλά, αλλά υπάρχουν ορισμένα οπτικά εφέ και χρωματισμοί, που είναι ισοδύναμα με τα σύννεφα υδρογόνου και σκόνης στο διάστημα.
Αλλά οι περισσότερες ατμόσφαιρες αποτελούνται από πολλές χημικές ουσίες. Το ισοδύναμο του να ψάχνεις για οποιοδήποτε από αυτές θα ήταν σαν να ρίχνεις 50 ή πολλές περισσότερες χρωματιστές βαφές τροφίμων, σε διαφορετικές ποσότητες, στο ποτήρι και να προσπαθείς να προσδιορίσεις πόση ποσότητα από ένα συγκεκριμένο χρώμα υπάρχει. Είναι ένα απίστευτα δύσκολο έργο με άφθονο χώρο για υποκειμενική αξιολόγηση και λάθη. Επιπλέον, το φως που διαπερνά την ατμόσφαιρα περιέχει και ένα σήμα των χημικών συστατικών του άστρου - περιπλέκοντας περαιτέρω την ανάλυση. Μόλις πριν από λίγα χρόνια υπήρξε ένα κύμα ενδιαφέροντος για το αν υπήρχε ζωή στην Αφροδίτη, καθώς οι παρατηρήσεις είχαν δείξει την παρουσία αερίου φωσφίνης, η οποία μπορεί να παραχθεί από μικρόβια. Ωστόσο, αυτό το εύρημα αργότερα διαψεύστηκε από αρκετές μελέτες. Εάν μπορεί να υπάρξει σύγχυση σχετικά με το τι υπάρχει στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη που βρίσκεται ακριβώς δίπλα μας, από αστρονομικούς όρους, είναι εύκολο να καταλάβουμε γιατί η ανάλυση ενός πλανήτη που είναι πολλές φορές πιο μακριά είναι δύσκολη υπόθεση.
Τι μπορούμε να συμπεράνουμε από αυτό; Οι πιθανότητες ζωής στον εξωπλανήτη K2-18b είναι μικρές σύμφωνα με τα δεδομένα που υπάρχουν αλλά όχι αδύνατες. Αυτά τα αποτελέσματα πιθανότατα δεν θα αλλάξουν τις απόψεις ή τις πεποιθήσεις κανενός για την εξωγήινη ζωή. Αντίθετα, επιδεικνύουν την προοδευτική ικανότητα να εξετάζουμε κόσμους που δεν είναι κοντά μας και να βρίσκουμε όλο και περισσότερες πληροφορίες.
Η δύναμη του JWST δεν έγκειται μόνο στην παραγωγή απίστευτων εικόνων, αλλά στην παροχή πιο λεπτομερών και ακριβών δεδομένων για τα ίδια τα ουράνια αντικείμενα. Γνωρίζοντας ποιοι εξωπλανήτες φιλοξενούν νερό και ποιοι όχι, θα μπορούσε να παρέχει πληροφορίες για το πώς σχηματίστηκε η Γη. Η μελέτη της ατμόσφαιρας των γιγάντων εξωπλανητών αερίων μπορεί να ενισχύσει τη μελέτη παρόμοιων κόσμων στο ηλιακό σύστημα, όπως ο Δίας και ο Κρόνος. Και ο προσδιορισμός των επιπέδων CO2 δείχνει πώς ένα ακραίο φαινόμενο του θερμοκηπίου μπορεί να επηρεάσει έναν πλανήτη. Αυτή είναι η πραγματική δύναμη της μελέτης της σύνθεσης των πλανητικών ατμοσφαιρών.
ΕΙΚΟΝΑ: Καλλιτεχνική απόδοση του πλανήτη K2-18b, του αστέρα του και ενός ακόμα πλανήτη που τον συνοδεύει σε αυτό το σύστημα. Ο K2-18b είναι ο μόνος εξωπλανήτης τύπου υπερ-Γαίας που είναι γνωστό ότι διαθέτει νερό και θερμοκρασίες που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν ζωή. Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser. (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Ακόμα μια απογοήτευση για τις ατμόσφαιρες του πλανητικού συστήματος TRAPPIST-1
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου