Αστρονόμοι από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν προτείνουν έναν νέο τρόπο για να επεκτείνουν την αναζήτηση για κατοικήσιμους πλανήτες, που λαμβάνει υπόψη μια ζώνη που δεν είχε προηγουμένως θεωρηθεί. Αυτή είναι το διάστημα μεταξύ του μητρικού άστρου και αυτού που ονομάζεται γραμμή αιθάλης σε δίσκους σχηματισμού πλανητών. Οι κόσμοι που σχηματίζονται σε αυτήν την περιοχή – που είναι ένας δίσκος σκόνης που περιστρέφεται γύρω από έναν κεντρικό αστέρα από το οποίο μπορούν να σχηματιστούν πλανήτες – θα μπορούσαν να έχουν επιφάνειες πλούσιες σε πτητικές ενώσεις άνθρακα, αρκετά διαφορετικές από αυτές της Γης. Αυτοί οι πλανήτες θα ήταν επίσης πλούσιοι σε οργανικό άνθρακα, αλλά φτωχοί σε νερό, σύμφωνα με τον Ted Bergin, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης και που περιελάμβανε γεωχημικούς, πλανητικούς επιστήμονες, αστροχημικούς και ειδικούς σε εξωπλανήτες.
Όταν ψάχνουμε για πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη, μας ενδιαφέρουν ιδιαίτερα όχι μόνο τα σώματα που μοιάζουν με τη δική μας Γη, αλλά και αυτά που σχηματίζονται από διαδικασίες παρόμοιες με αυτές σχηματισμού της Γης. Τα σημερινά μοντέλα βραχωδών εξωπλανητών κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας ατμοσφαιρικές συνθήκες που μοιάζουν με τη Γη και τη χύδην σύνθεση, συμπεριλαμβανομένων των μορίων που είναι απαραίτητα για τη ζωή που σχηματίζονται από δομικά στοιχεία με βάση τον άνθρακα και νερό. Αυτά τα μοντέλα επικεντρώνονται επίσης σε ζώνες μέσα σε δίσκους σχηματισμού πλανητών που ονομάζονται γραμμές πάγου, περιοχές αρκετά απομακρυσμένες από τον κεντρικό αστέρα του δίσκου που σηματοδοτούν τη μετάβαση του νερού ή άλλων βασικών μορίων από αέρια σε στερεές φάσεις (καταστάσεις). Οι επίγειοι κόσμοι, όπως ο πλανήτης μας, σχηματίστηκαν από στερεά. Από καιρό πιστεύεται ότι η Γη, η οποία περιέχει μόνο περίπου 0,1% νερό κατά μάζα, πρέπει να έχει σχηματιστεί μέσα στη γραμμή νερού-πάγου.
Αλλά αυτός ο τύπος μοντέλου μπορεί να είναι πολύ περιορισμένος, είπε ο Bergin. Για να επεκτείνει την αναζήτηση για κατοικήσιμους πλανήτες, ο Bergin και η ερευνητική του ομάδα προτείνουν ένα νέο μοντέλο που θεωρεί τη γραμμή αιθάλης, ένα όριο πιο κοντά στον αστέρα του ηλιακού συστήματος. Μεταξύ αυτού του ορίου και του αστέρα, οι οργανικές ενώσεις σε στερεά εξαχνώνονται από τη στερεά κατάσταση σε αέριο. Λαμβάνοντας υπόψη ότι αυτή η περιοχή θα περιλαμβάνει επίσης βραχώδεις πλανήτες που μπορεί να έχουν περισσότερο άνθρακα από ό,τι έχει η Γη, εγείρονται ερωτήματα σχετικά με το τι σημαίνει αυτό για την κατοικησιμότητα σε αυτού του είδους πλανήτες.
Τα ευρήματα της διεπιστημονικής ερευνητικής ομάδας δημοσιεύτηκαν στο Astrophysical Journal Letters. «Προσθέτει μια νέα διάσταση στην αναζήτησή μας για κατοικησιμότητα. Μπορεί να είναι μια αρνητική διάσταση ή μπορεί να είναι μια θετική διάσταση», είπε ο Bergin. «Είναι συναρπαστικό γιατί οδηγεί σε κάθε είδους ατελείωτες δυνατότητες». Όπως η Γη είναι φτωχή σε νερό, είναι επίσης φτωχή σε άνθρακα, είπε ο Bergin. Κατά τη διαμόρφωση, πιθανότατα έλαβε μόνο 1 άτομο άνθρακα ανά 100 διαθέσιμα σε υλικά που σχηματίζουν πλανήτες. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι η γραμμή αιθάλης εξηγεί γιατί η Γη έχει τόσο λίγο άνθρακα. Εάν τα δομικά στοιχεία της Γης σχηματίζονταν μέσα στη γραμμή αιθάλης, η θερμοκρασία και η ηλιακή ακτινοβολία θα εκτόξευαν τα υλικά που θα σχημάτιζαν τον νεαρό πλανήτη, μετατρέποντας τις πλούσιες σε άνθρακα ενώσεις σε αέριο και περιορίζοντας τον άνθρακα στα στερεά που παρέχονται στη Γη που σχηματιζόταν.
Το μοντέλο της ομάδας διατυπώνει τη θεωρία για το σχηματισμό άλλων πλανητών που γεννιούνται μεταξύ της γραμμής αιθάλης και των γραμμών νερού-πάγου. Ένας τέτοιος κόσμος δεν φαίνεται να υπάρχει στο ηλιακό μας σύστημα, αλλά το ηλιακό μας σύστημα δεν αντιπροσωπεύει τα περισσότερα γνωστά πλανητικά συστήματα γύρω από άλλα αστέρια, είπε ο Bergin. Αυτά τα άλλα πλανητικά συστήματα φαίνονται εντελώς διαφορετικά. Οι πλανήτες τους είναι πιο κοντά στον ήλιο τους και είναι πολύ μεγαλύτεροι, που κυμαίνονται σε μεγέθη από αυτά που ονομάζονται υπερ-Γαίες έως μίνι-Ποσειδώνες. «Αυτοί είναι είτε μεγάλοι βράχοι είτε μικροί αέριοι γίγαντες – αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος πλανητικού συστήματος. Ίσως λοιπόν, μέσα σε όλα αυτά τα άλλα ηλιακά συστήματα του Γαλαξία, να υπάρχει ένας πληθυσμός σωμάτων που δεν έχουμε αναγνωρίσει προηγουμένως και τα οποία έχουν πολύ περισσότερο άνθρακα στο εσωτερικό τους. Ποιες είναι οι συνέπειες από αυτό;» είπε ο Bergin. «Το τι σημαίνει αυτό για την κατοικησιμότητα, πρέπει να διερευνηθεί».
Στη μελέτη τους, η ομάδα μοντελοποιεί τι συμβαίνει όταν ένας κόσμος πλούσιος σε πυριτικά άλατα με 0,1% και 1% άνθρακα κατά μάζα και μεταβλητή περιεκτικότητα σε νερό σχηματίζεται στην περιοχή της γραμμής αιθάλης. Διαπίστωσαν ότι ένας τέτοιος πλανήτης θα αναπτύξει μια ατμόσφαιρα πλούσια σε μεθάνιο μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται εξάτμιση αερίων. Σε αυτή την περίπτωση, οργανικές ενώσεις σε έναν πλανήτη πλούσιο σε πυριτικά παράγουν μια ατμόσφαιρα πλούσια σε μεθάνιο. Η παρουσία μεθανίου παρέχει ένα γόνιμο περιβάλλον για τη δημιουργία θολών περιοχών μέσω αλληλεπιδράσεων με αστρικά φωτόνια. Αυτό είναι ανάλογο με τη δημιουργία ομίχλης από το μεθάνιο στον Τιτάνα στο δικό μας ηλιακό σύστημα. «Οι πλανήτες που γεννιούνται σε αυτήν την περιοχή, η οποία υπάρχει σε κάθε σύστημα δίσκων σχηματισμού πλανητών, θα απελευθερώσουν περισσότερο πτητικό άνθρακα από τους μανδύες τους», είπε ο Bergin. «Αυτό θα μπορούσε εύκολα να οδηγήσει στη φυσική παραγωγή περιοχών ομίχλης. Τέτοιες ομίχλες έχουν παρατηρηθεί στις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών και έχουν τη δυνατότητα να αλλάξουν τους υπολογισμούς μας για αυτούς που θεωρούμε κατοικήσιμους κόσμους». Η ομίχλη γύρω από έναν πλανήτη μπορεί να είναι μια ένδειξη ότι ο πλανήτης έχει πτητικό άνθρακα στον μανδύα του. Και περισσότερος άνθρακας, η ραχοκοκαλιά της ζωής, στον μανδύα ενός πλανήτη σημαίνει ότι ο πλανήτης έχει την ευκαιρία να θεωρηθεί κατοικήσιμος – ή τουλάχιστον αξίζει μια δεύτερη ματιά, είπε ο Bergin. «Αν αυτό είναι αλήθεια, τότε θα μπορούσε να υπάρχει μια κοινή κατηγορία πλανητών ομίχλης με άφθονο πτητικό άνθρακα και τι σημαίνει αυτό για την κατοικησιμότητα πρέπει να διερευνηθεί», είπε. «Αλλά υπάρχει και η άλλη πτυχή: Τι γίνεται αν έχετε έναν κόσμο στο μέγεθος της Γης, όπου έχετε περισσότερο άνθρακα από τη Γη; Τι σημαίνει αυτό για κατοικησιμότητα, για ζωή; Δεν ξέρουμε, και αυτό είναι συναρπαστικό»
Περισσότερα εδώ
