Επιστήμονες σε όλο τον κόσμο αναζητούν εδώ και δεκαετίες, πλανήτες που μοιάζουν με τον δικό μας. Τώρα, ένας από του πλανήτες στο σύστημα TRAPPIST-1, o TRAPPIST-1e, φαίνεται πως διαθέτει ατμόσφαιρα που μπορεί να υποστηρίξει ζωή και βρίσκεται μόλις 40 έτη φωτός μακριά!
Το James Webb έκανε μερικές συγκλονιστικές νέες παρατηρήσεις για τον εξωπλανήτη TRAPPIST-1e, που έχει το μέγεθος της Γης, ενώ εμφανίζει ενδείξεις για την ύπαρξη ενός αερίου στην ατμόσφαιρα, παρόμοιο με αυτό της Γης. Αυτό θα μπορούσε να διευκολύνει την ύπαρξη και την κυκλοφορία νερού στην επιφάνειά του πλανήτη.
Αν και ακόμα η ανίχνευση έχει ένα μεγάλο βαθμό ασάφειας και θα χρειαστούν εκτεταμένες παρατηρήσεις για να διαπιστώσουμε τι ακριβώς συμβαίνει, η ανακάλυψη δείχνει το πιο κοντινό σημείο στη Γη που οι αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει έναν πλανήτη παρόμοιο με τον δικό μας!
«Ο TRAPPIST-1e παραμένει ένας από τους πιο συναρπαστικούς πλανήτες στην κατοικήσιμης ζώνης και αυτά τα νέα αποτελέσματα μας φέρνουν ένα βήμα πιο κοντά στο να γνωρίζουμε τι είδους κόσμος είναι», λέει η αστρονόμος Sara Seager του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (MIT), συν-συγγραφέας σε μία από τις δύο εργασίες που περιγράφουν λεπτομερώς τα ευρήματα.
«Τα στοιχεία που δείχνουν ότι δεν υπάρχουν ατμόσφαιρες παρόμοιες με αυτές της Αφροδίτης και του Άρη, ενισχύουν την εστίασή μας στα σενάρια που εξακολουθούν να υπάρχουν».
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τη Γη σαν παράδειγμα κατοικήσιμων κόσμων, για να αναζητήσουν παρόμοιους πλανήτες στο Σύμπαν. Άλλωστε, η Γη είναι ο μόνος πλανήτης που γνωρίζουμε σιγουρά πως υπάρχει ζωή, ενώ η αναζήτηση για άλλους πλανήτες που μπορούν να έχουν ή να συντηρήσουν ζωή δεν συμβαίνει για πάρα πολλά χρόνια. Η αναζήτηση για ζωή στο Σύμπαν είναι μια μακρά διαδικασία και σίγουρα δε μπορεί να δώσει απαντήσει σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα, όσο αναζητούμε εμείς.
Ένα από τα χαρακτηριστικά που αναζητούν οι επιστήμονες για να δουν την κατοικησιμότητα ενός πλανήτη, είναι η ύπαρξη νερού σε υγρή μορφή. Η ζωή όπως τη γνωρίζουμε βασίζεται κατά κόρον στο νερό και αποτελεί κρίσιμο συστατική για τις βιοχημικές διαδικασίες του πλανήτη μας. Αυτό σημαίνει πως θα πρέπει να βρούμε πλανήτες που διαθέτουν νερό, στη σωστή απόσταση από το άστρο τους. Δεν πρέπει να είναι πολύ κοντά ώστε το νερό να εξατμίζεται, ούτε πολύ μακριά ώστε το νερό να παγώνει. Κάπως έτσι, έχουμε ορίσει μια ζώνη βάσει μεγέθους του άστρου, που θεωρούμε πως θα έχει τις ιδανικές συνθήκες για την δημιουργία και διατήρηση ζωής. Στο δικό μας ηλιακό σύστημα, σε αυτή τη ζώνη βρίσκεται φυσικά η Γη, που μάλιστα είναι ακριβώς στο κέντρο της. Στις άκρες της κατοικήσιμης ζώνης, θα βρούμε τον Άρη και την Αφροδίτη.
Ο TRAPPIST ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 2016 και ήταν από την αρχή συναρπαστικός. Το φεγγάρι που τον φιλοξενεί είναι ένας κόκκινος νάνος και το πλανητικό σύστημα διαθέτει 7 εξωπλανήτες, που έχουν βραχώδη σύνθεση σαν τη Γη. Αρκετοί από αυτούς όμως, βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη, όπου το νερό μπορεί να διατηρεί την υγρή φύση του.
Αν και το νερό είναι η πρώτη και βασική ένδειξη, υπάρχουν διάφορα κριτήρια που θα πρέπει να πληρούνται για να θεωρήσουμε ένα πλανήτη κατοικήσιμο. Για να παραμείνει το νερό σε υγρή μορφή κα να μη εξαχνώνεται, όπως συμβαίνει στο κενό του διαστήματος, ένας πλανήτης θα πρέπει να διαθέτει ατμόσφαιρα. Με αυτό τον τρόπο το νερό θα μπορεί να διατηρήσει την υγρή φύση του, σταθερά.
Εδώ όμως υπάρχει ένα πρόβλημα με τον TRAPPIST-1, καθώς οι κόκκινοι νάνοι είναι αρκετά πιο δροσεροί από αστέρια σαν τον δικό μας Ήλιο. Αυτό σημαίνει πως η κατοικήσιμη ζώνη είναι πιο κοντά στο άστρο. Το πρόβλημα όμως είναι πως αυτοί οι αστέρες είναι αρκετά πιο δραστήριοι, παρουσιάζοντας έντονες εκλάμψεις που μπορεί να αφαιρέσουν τυχόν πλανητικές ατμόσφαιρες από πλανήτες που είναι κοντά τους.
Μέχρι πρόσφατα, θεωρούσαμε πως ο εξωπλανήτης TRAPPIST-1d ήταν πολύ καλός υποψήφιος για τη ζωή, όμως η πιο αναλυτική μελέτη του έδειξε πως δεν έχει κανένα ίχνος ατμόσφαιρας. Όμως, ο TRAPPIST-1e βρίσκεται σε μια πιο εύκολη απόσταση από το αστέρι, που είναι μεγαλύτερη.
Μια ομάδα με επικεφαλής τον αστρονόμο Néstor Espinoza του Ινστιτούτου Επιστήμης Διαστημικών Τηλεσκοπίων (STScI) και τη Natalie Allen του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στις ΗΠΑ χρησιμοποίησε το JWST για να μελετήσει το φως των αστεριών από τον TRAPPIST-1 καθώς ο TRAPPIST-1e κινούνταν κατά μήκος της πρόσοψής του. Η ομάδα αναζήτησε αλλαγές που θα μπορούσαν να υποδηλώνουν όχι μόνο την παρουσία ατμόσφαιρας, αλλά και από τι είναι φτιαγμένη.
Ταυτόχρονα, μια δεύτερη ομάδα με επικεφαλής την αστροφυσικό Ana Glidden του MIT ανέλαβε την ερμηνεία των αποτελεσμάτων, ώστε να μάθει τι σημαίνουν. Η ομάδα αυτή συνέλεξε τέσσερις διαβάσεις του πλανήτη μπροστά από το άστρο του, μια διαδικασία αρκετά δύσκολη, καθώς θα πρέπει να γίνει φιλτράρισμα των δεδομένων και διορθώσεις, ώστε να απομακρυνθεί η μόλυνση των αποτελεσμάτων, που προκαλείται από τη δραστηριότητα του άστρου.
Τα αποτελέσματα όμως ήταν αρκετά ασαφή, κάτι που σημαίνει πως θα χρειαστεί αρκετά παραπάνω έρευνα για να έχουμε σαφείς πληροφορίες.
«Βλέπουμε δύο πιθανές εξηγήσεις», λέει ο αστροφυσικός Ryan MacDonald του Πανεπιστημίου του St Andrews στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Η πιο συναρπαστική πιθανότητα είναι ότι ο TRAPPIST-1e θα μπορούσε να έχει μια λεγόμενη δευτερογενή ατμόσφαιρα που περιέχει βαρέα αέρια όπως το άζωτο. Αλλά οι αρχικές μας παρατηρήσεις δεν μπορούν ακόμη να αποκλείσουν ένα γυμνό βράχο χωρίς ατμόσφαιρα».
ΔΕΔΔΗΕ: Ενημέρωση για φουσκωμένους λογαριασμούς λόγω λανθασμένων μετρήσεων
Εάν ο εξωπλανήτης έχει όντως ατμόσφαιρα, η Glidden και οι συνάδελφοί της έχουν κάνει τα πρώτα βήματα για τον εντοπισμό του τι μπορεί να υπάρχει σε αυτήν. Αυτό το πέτυχαν με μια γνωστή τεχνική που χρησιμοποιεί το James Webb Space Telescope. Καθώς το φως του αστεριού περνάει μέσα από την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, ορισμένα μήκη κύματος απορροφώνται από τα άτομα και τα μόρια των αερίων που αποτελούν την ατμόσφαιρα του πλανήτη. Οι επιστήμονες βρίσκουν τα μήκη κύματος που λείπουν από το φως του αστέρα, κάτι που αποκαλύπτει τα στοιχεία που υπάρχουν στη ατμόσφαιρα του πλανήτη, τα οποία απορρόφησαν μέρος της ακτινοβολίας.
Στα αποτελέσματα που συνέλλεξαν οι ομάδες, δεν βρέθηκε υψηλή συγκέντρωση σε διοξείδιο του άνθρακα που σημαίνει πλανήτης όπως ο Άρης και η Αφροδίτη. Όμως τα αποτελέσματα δε δείχνουν και μια ατμόσφαιρα πλούσια στο ισότοπο του υδρογόνου, δευτέριο, με ισχυρά στοιχεία διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου.
Όμως, τα αποτελέσματα δείχνουν μια ατμόσφαιρα πλούσια σε μοριακό άζωτο, με ίχνη διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου. Αυτό είναι και το σημείο που κάνει τον TRAPPIST-1e συναρπαστικό. Ή ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται από 78% μοριακό άζωτο! Εάν οι μελλοντικές παρατηρήσεις επαληθεύσουν τα πρώτα δεδομένα, ο TRAPPIST-1e θα είναι ο πλανήτης που μοιάζει περισσότερο με τη Γη μέχρι σήμερα. Αυτή τη στιγμή αστροφυσικοί επικεντρώνονται στον TRAPPIST-1e, με τη βοήθεια του James Webb, με αρκετές μελέτες να βρίσκονται σε εξέλιξη. Τα αποτελέσματα θα μπορούν να επικυρώσουν ή να αποκλείσουν την ύπαρξη ατμόσφαιρας παρόμοιας με τη Γη, στον TRAPPIST-1e.
«Βρισκόμαστε ακόμα στα αρχικά στάδια της εκμάθησης του τι είδους εκπληκτική επιστήμη μπορούμε να κάνουμε με το Webb. Είναι απίστευτο να μετράμε τις λεπτομέρειες του αστρικού φωτός γύρω από πλανήτες στο μέγεθος της Γης, 40 έτη φωτός μακριά, και να μαθαίνουμε πώς θα μπορούσε να είναι εκεί, αν ήταν δυνατή η ζωή εκεί», λέει η Glidden .
«Βρισκόμαστε σε μια νέα εποχή εξερεύνησης στην οποία είναι πολύ συναρπαστικό να συμμετέχεις».
Δυστυχώς, το πρόγραμμα για την εκτόξευση του Roman Space Telescope ακυρώθηκε λόγω περικοπών στην χρηματοδότηση της NASA. Πρόκειται για ένα πανίσχυρο τηλεσκόπιο που είναι ήδη έτοιμο για εκτόξευση και που θα συμπλήρωνε το James Webb. Αν είχαμε και το Roman στη διάθεσή μας, τα πράγματα θα ήταν πολύ πιο εύκολα.
Η έρευνα δημοσιεύεται σε δύο μέρη στο The Astrophysical Journal Letters. Μπορείτε να τα βρείτε εδώ και εδώ.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
