Οι επιστήμονες έχουν κάνει γιγάντια άλματα στην εξάντληση τεχνικών για την εύρεση κόσμων έξω από το ηλιακό μας σύστημα, ανιχνεύοντας νέους πλανήτες περίπου 100 κάθε χρόνο. Ο αριθμός των επιβεβαιωμένων εξωπλανητών έχει αυξηθεί σε 5.539, με 10.000 ακόμη υποψηφίους για εξέταση. Οι περισσότεροι από αυτούς βρίσκονται στον Γαλαξία μας, αν και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ανακάλυψαν τον πρώτο πλανήτη σε έναν άλλο γαλαξία πριν από δύο χρόνια. Στατιστικά μιλώντας, ο αυξανόμενος απολογισμός δείχνει απλά το πόσο μεγάλος είναι ο αριθμός των πλανητών που πιστεύεται ότι βρίσκονται στο διάστημα. Με εκατοντάδες δισεκατομμύρια γαλαξίες, το σύμπαν πιθανότατα περιέχει πολλά τρισεκατομμύρια αστέρες. Και αν οι περισσότεροι αστέρες έχουν έναν ή περισσότερους πλανήτες γύρω τους, τότε υπάρχει ένας αμέτρητος αριθμός άλλων κόσμων.
Αυτό που μαθαίνουν οι επιστήμονες είναι ότι οι εξωγήινοι κόσμοι είναι σαν νιφάδες χιονιού, ο καθένας με τα δικά του ξεχωριστά χαρακτηριστικά. Υπάρχουν υδάτινοι κόσμοι, «αδέσποτοι» πλανήτες, πλανήτες με πολλά ηλιοβασιλέματα, ηφαιστειογενείς κόσμοι και πλανήτες με περίεργα σύννεφα. Με το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, η γνωριμία με αυτούς τους κόσμους θα γίνει πολύ πιο εύκολη. Το κορυφαίο διαστημικό τηλεσκόπιο στο υπέρυθρο θα αφιερώσει περίπου το ένα τέταρτο του χρόνου του μελετώντας εξωπλανήτες. Η γνώση του τι υπάρχει στην ατμόσφαιρα ενός άλλου πλανήτη μπορεί να πει στους επιστήμονες πολλά για έναν κόσμο, συμπεριλαμβανομένου του αν θα μπορούσε να είναι φιλόξενος για τη ζωή.
Ένας κόσμος κατευθείαν από το Star Wars
Πίσω στη δεκαετία του 1970, όταν το Star Wars έκανε το ντεμπούτο του, οι επιστήμονες δεν ήταν σίγουροι αν υπήρχε καν ένας κόσμος όπως ο Tatooine του Luke Skywalker – ένας πλανήτης που περιφέρεται γύρω από δύο αστέρες με μαγευτικά δίδυμα ηλιοβασιλέματα. Δεν είναι μόνο πραγματικοί αυτοί οι κόσμοι, αλλά οι αστρονόμοι δεν χρειάζεται να ψάξουν σε έναν γαλαξία πολύ μακριά για να τους βρουν. Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy τον Ιούνιο, ονομάζεται BEBOP-1 c, συντομογραφία του Binaries Escorted By Orbiting Planets. Είναι ένα από τα μόλις δώδεκα περιφερειακά αστρικά συστήματα που είναι γνωστό ότι φιλοξενούν πλανήτες μέχρι στιγμής.
Ο πλανήτης, που πιστεύεται ότι είναι ένας γίγαντας αερίων όπως ο Ουρανός ή ο Κρόνος, βρέθηκε τυχαία, 1.300 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Pictor. Το έτος του διαρκεί 215 γήινες ημέρες και ζυγίζει 65 φορές περισσότερο από τον πλανήτη μας, σύμφωνα με τη μελέτη. Παρά την επιβλητική μάζα του, ο BEBOP-1 c εξακολουθεί να είναι περίπου το 20% του βάρους του Δία. Τα δύο άστρα του περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο κάθε 15 ημέρες, σύμφωνα με τη NASA. Το ένα έχει περίπου 10% μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο. το άλλο είναι πιο δροσερό, πιο αμυδρό και έχει μόνο το ένα τρίτο της μάζας του Ήλιου.
Ο εξωπλανήτης με επιστημονική διαμάχη
Οι αστρονόμοι με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο James Webb για να μελετήσουν την ατμόσφαιρα του ενδιαφέροντος εξωπλανήτη K2-18 b και βρήκαν ένα ελαφρύ, αλλά δυνητικά συναρπαστικό, νέο χημικό σήμα. Η ανίχνευση ήταν για το διμεθυλοσουλφίδιο, ένα μόριο που παράγεται από φυτοπλαγκτόν —ή μικροφύκη— στα νερά της Γης. Επειδή δεν υπάρχει άλλος γνωστός τρόπος παραγωγής της ουσίας στον πλανήτη μας, ορισμένοι επιστήμονες προτείνουν ότι θα μπορούσε να είναι δείκτης ζωής εάν βρεθεί σε άλλους κόσμους, όπως δήλωσε ο Nikku Madhusudhan, ένας από τους ερευνητές της μελέτης. Μελλοντικές μελέτες θα προσπαθήσουν να επικυρώσουν αυτήν την αδύναμη ανίχνευση.
Αλλά τα νέα ευρήματα για τον εξωπλανήτη K2-18 b προκάλεσαν διαμάχες, με τους σκεπτικιστές να επικρίνουν την αδυναμία αυτού του σήματος και άλλους ισχυρισμούς από την έρευνα, όπως η πεποίθηση ότι ο πλανήτης είναι ένας υδάτινος κόσμος με ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο. Ο πλανήτης βρίσκεται περίπου 120 έτη φωτός μακριά από τη Γη προς τον αστερισμό του Λέοντα. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ατμοσφαιρικό νερό γύρω από το K2-18 b με παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, Spitzer και Kepler το 2019. Οι νέες παρατηρήσεις με το Webb αποκάλυψαν στοιχεία για άλλα μόρια που δείχνουν τη ζωή, όπως το μεθάνιο και το διοξείδιο του άνθρακα. Αυτές οι χημικές ουσίες, σε συνδυασμό με την απουσία αμμωνίας, συνάδουν με τις προβλέψεις για έναν ωκεανό κάτω από μια εύκρατη ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο στο K2-18 b, λένε οι συγγραφείς της νέας μελέτης.
Ο κόσμος με τα αστραφτερά σύννεφα από κρύσταλλο χαλαζία
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν γιγάντιο, φουσκωτό κόσμο, όπου τα σύννεφα που πετούν ψηλά είναι γεμάτα με κρυστάλλους χαλαζία, μια πρώτη στο είδος του ανίχνευση στην ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη. Ερευνητές, συμπεριλαμβανομένων αρκετών από τη NASA, χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο Webb για να μελετήσουν τον πλανήτη WASP-17 b περίπου 1.300 έτη φωτός μακριά. Ενώ χρησιμοποιούσαν τη μέθοδο «φασματοσκοπία διάβασης», έμαθαν ότι τα σύννεφα του εξωπλανήτη περιέχουν μυτερά εξαγωνικά πρίσματα όπως αυτά που βρίσκονται στα γεώδια στη Γη – η κύρια διαφορά είναι ότι το καθένα έχει πλάτος μόνο περίπου 10 νανόμετρα. Αυτό είναι περίπου το ένα εκατομμυριοστό του ενός εκατοστού.
«Γνωρίζαμε από τις παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble ότι πρέπει να υπάρχουν αερολύματα – μικροσκοπικά σωματίδια που αποτελούν σύννεφα ή ομίχλη – στην ατμόσφαιρα του WASP-17 b, αλλά δεν περιμέναμε να είναι κατασκευασμένα από χαλαζία», είπε ο David Grant, ένας. ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, σε σχετική του δήλωση. Η μελέτη της ομάδας δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal Letters τον Οκτώβριο.
Σε αντίθεση με τα ορυκτά σωματίδια που βρίσκονται στα σύννεφα της Γης, ο χαλαζίας που ανιχνεύεται στα σύννεφα του WASP-17 b δεν προέρχεται από μια βραχώδη επιφάνεια – προέρχεται από την ίδια την ατμόσφαιρα. Αυτό είναι δυνατό επειδή ο WASP-17 b έχει θερμοκρασία 1482 °C και η πίεση, όπου σχηματίζεται ψηλά στον ουρανό, είναι μόνο περίπου το ένα χιλιοστό του επιπέδου που παρατηρείται στην επιφάνεια της Γης. Σε αυτές τις συνθήκες, στερεοί κρύσταλλοι μπορούν να σχηματιστούν απευθείας από αέριο, χωρίς να περάσουν πρώτα από υγρή φάση, είπε ο Grant.
Καθρέφτης εξωπλανήτης, ο πιο λαμπερός από όλους (μέχρι στιγμής)
Οι αστρονόμοι βρήκαν έναν κόσμο στο μέγεθος του Ποσειδώνα καλυμμένο με μεταλλικά σύννεφα, καθιστώντας τον τον μεγαλύτερο γνωστό καθρέφτη στον Γαλαξία μέχρι στιγμής. Τα σύννεφα του εξωπλανήτη LTT9779 b, που αποτελούνται κυρίως από το ίδιο υλικό με την άμμο και το γυαλί και άλλα μέταλλα, όπως το τιτάνιο, είναι ιδιαίτερα ανακλαστικά. Νέες λεπτομερείς μετρήσεις από τον δορυφόρο Cheops της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας δείχνουν ότι αυτός ο πλανήτης ανακλά το 80% του φωτός από το μητρικό του άστρο. Συγκριτικά, η Γη ανακλά μόνο περίπου το 30% του ηλιακού φωτός.
Ο εξωπλανήτης LTT9779 b είναι ο πιο λαμπερός γνωστός κόσμος στον Γαλαξία μέχρι στιγμής. (Credit: Ricardo Ramírez Reyes, Universidad de Chile).
Οι περισσότεροι πλανήτες έχουν χαμηλό “albedo”, αναφερόμενο στην ποσότητα φωτός που ανακλούν, είτε επειδή έχουν ατμόσφαιρα που απορροφά πολύ φως είτε επειδή οι επιφάνειές τους είναι σκοτεινές ή τραχιές. «Φανταστείτε έναν κόσμο που καίγεται, κοντά στον αστέρα του, με βαριά σύννεφα μετάλλων να επιπλέουν ψηλά, να πέφτουν βροχή σταγονίδια τιτανίου», είπε σε δήλωσή του ο James Jenkins, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Diego Portales και στο CATA στη Χιλή. Η νέα έρευνά του δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics τον Οκτώβριο. Η γυαλάδα του δεν είναι το μόνο περίεργο πράγμα που συμβαίνει στον εξωπλανήτη. Είναι επίσης ο μόνος γνωστός κόσμος του μεγέθους και της μάζας του που περιφέρεται τόσο κοντά στο μητρικό του άστρο. Ένα έτος στο LTT9779 b είναι μόλις 19 ώρες, σύμφωνα με την ESA. Αυτό σημαίνει ότι οι συνθήκες ζωής εκεί μοιάζου με αυτό που είναι γνωστό ως η «καυτή έρημος του Ποσειδώνα», σύμφωνα με τους επιστήμονες.
Αυτός ο πλανήτης του TRAPPIST-1 δεν έχει ατμόσφαιρα
Όταν οι αστρονόμοι διεξήγαγαν φέτος μια μελέτη για το TRAPPIST-1 b με παρατηρήσεις με το James Webb, διαπίστωσαν ότι το μέγεθός του ήταν πιθανότατα το πιο κοντινό κοινό στοιχείο που είχε σε σχέση με τη Γη. Ο βραχώδης εξωπλανήτης που απέχει περίπου 41 έτη φωτός μακριά δεν φαίνεται να έχει ατμόσφαιρα και έχει θερμοκρασία 232 °C , σύμφωνα με μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature. Οι επιστήμονες περίμεναν με ανυπομονησία μια ευκαιρία να μελετήσουν το ηλιακό σύστημα TRAPPIST-1, μια οικογένεια επτά πλανητών μεγέθους Γης που περιφέρονται γύρω από έναν κόκκινο νάνο, έναν μικροσκοπικό αλλά βίαιο τύπο αστεριού που βρίσκεται συνήθως στον Γαλαξία. Έχουν υποθέσει ότι ένας ή δύο από τους κόσμους TRAPPIST, που ανακαλύφθηκαν πριν από έξι χρόνια, θα μπορούσαν να είναι κατοικήσιμοι.
(Credit: NASA / ESA / CSA / Joseph Olmsted (STScI).
Αν και ο TRAPPIST-1 b δεν είναι πιθανό να υποστηρίξει τη ζωή, οι ερευνητές μόλις ξεκινούν τις μελέτες τους για αυτό το συναρπαστικό αστρικό σύστημα. Ανυπομονούν να μάθουν για μερικούς από τους άλλους πλανήτες, ιδιαίτερα για τον γείτονά του TRAPPIST-1 e, τον τέταρτο σε απόσταση από το μητρικό αστέρα. Θεωρείται ότι είναι η σωστή απόσταση για να επιτρέψει στο υγρό νερό να σχηματιστεί σε λίμνες και ωκεανούς στην επιφάνεια του πλανήτη.
Ένα δίδυμο της Γης που υπαινίσσεται μια ατμόσφαιρα
Οι αστρονόμοι ρίχνουν μια πιο προσεκτική ματιά σε έναν άλλο βραχώδη εξωπλανήτη, τον GJ 486 b, σχετικά κοντά στο ηλιακό μας σύστημα σε απόσταση μόλις 26 ετών φωτός στον αστερισμό της Παρθένου. Ανακαλύφθηκε πριν από δύο χρόνια, είναι περίπου 30% εκατό μεγαλύτερος από τη Γη και συμπληρώνει μία τροχιά γύρω από έναν κόκκινο νάνο κάθε 1,5 ημέρα.
Παρά το γεγονός ότι είναι τόσο κοντά στο μητρικό άστρο του και έχει μια καυτή θερμοκρασία περίπου 426 °C, ο πλανήτης δείχνει σημάδια ότι έχει υδρατμούς – μια ένδειξη ότι ο εξωγήινος κόσμος μπορεί να έχει μια ατμόσφαιρα που τυλίγει τον πλανήτη. Και οι ατμόσφαιρες είναι κρίσιμες για την προστασία ενός πλανήτη από την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία, τη διατήρηση κατοικήσιμων θερμοκρασιών και τη δημιουργία της πίεσης που απαιτείται για το υγρό νερό.
Θα μπορούσε όμως να είναι αντικατοπτρισμός;
Μια άλλη πιθανή εξήγηση για τον ατμό που ανιχνεύθηκε από το Webb είναι ότι το νερό προέρχεται από το εξωτερικό στρώμα του κοντινού άστρου, πιο ψυχρό από τον Ήλιο και όχι από τον πλανήτη. Οι επιστήμονες θα χρειαστούν περισσότερες παρατηρήσεις για να προσδιορίσουν εάν ο εξωπλανήτης έχει πράγματι ατμόσφαιρα και πόσο νερό υπάρχει. Χωρίς ατμόσφαιρα, η ζωή – τουλάχιστον ο τύπος που μπορεί να ανθίσει στη Γη – δεν θα υπήρχε. Οι υδρατμοί έχουν ανακαλυφθεί σε αέριους εξωπλανήτες στο παρελθόν, αλλά ποτέ για βραχώδη ή επίγειο πλανήτη παρόμοιο με τη Γη, τον Άρη, τον Ερμή και την Αφροδίτη.
Ένας κόσμος λάβας μισοκρυμμένος στη σκοτεινή σκιά
Ένας συναρπαστικός κόσμος βρίσκεται ακριβώς στην άκρη της λεγόμενης ζώνης Goldilocks, της περιοχής γύρω από ένα μητρικό αστέρα, όπου δεν είναι πολύ ζεστή και ούτε πολύ κρύα για να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια των πλανητών. Αυτός είναι, εν μέρει, ο λόγος που οι επιστήμονες ενδιαφέρονται για τον LP 791-18 d, έναν εύκρατο κόσμο στο μέγεθος της Γης που περιφέρεται γύρω από ένα μικρό κόκκινο νάνο αστέρα 90 έτη φωτός μακριά στον νότιο αστερισμό του Κρατήρα.
Αλλά αν ακούγεται σαν παράδεισος, σκεφτείτε ότι ο εξωπλανήτης είναι γεμάτος ηφαίστεια, με τον μισό πλανήτη να βρίσκεται στο διαρκές φως της ημέρας ενώ ο άλλος μισός βρίσκεται σε συνεχές σκοτάδι. Αυτές οι ακραίες συνθήκες μπορεί να συνδυαστούν για να παρέχουν τα απαραίτητα συστατικά ώστε ο πλανήτης να έχει ατμόσφαιρα. Πολλοί πλανητικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι η ηφαιστειακή δραστηριότητα είναι το κλειδί για έναν κόσμο που διατηρεί τη ζωή, επειδή η απελευθέρωση αερίων κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης συμβάλλει στην ατμόσφαιρα και μπορεί να βοηθήσει έναν πλανήτη να διατηρήσει μέτριες θερμοκρασίες.
Οι αστρονόμοι θέλουν να λάβουν χρόνο παρατήρησης στο τηλεσκόπιο Webb για να πραγματοποιήσουν μια ατμοσφαιρική μελέτη του εξωπλανήτη. Οι ανακαλύψεις νερού και μεθανίου, για παράδειγμα – σημαντικά συστατικά για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε – θα μπορούσαν να είναι σημάδια πιθανής κατοικιμότητας ή βιολογικής δραστηριότητας.
Ένας πλανήτης με τρομακτικά σύννεφα άμμου
Τα σύννεφα πάνω από έναν κόσμο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα, σε απόσταση 40 ετών φωτός από τη Γη, στροβιλίζονται με τσουχτερές, χοντροκομμένες κηλίδες άμμου. Στον εξωπλανήτη VHS 1256 b, είναι μια αέναη αμμοθύελλα με φουσκάλες. Πάνω στα σύννεφα, οι θερμοκρασίες φτάνουν τους 815 °C. Και όταν τα σύννεφα γίνονται πολύ βαριά, οι βροχοπτώσεις πιθανότατα πλήττουν τον πλανήτη με το αμμώδες μείγμα, λένε οι αστρονόμοι.
Αν και οι ημέρες του εξωπλανήτη είναι μόνο δύο ώρες μικρότερες από τις δικές μας, χρειάζονται 10.000 γήινα χρόνια για να πραγματοποιηθεί ένα πλήρες ταξίδι γύρω από τα δύο μητρικά αστέρια του. Αυτό είναι σωστό: ο BEBOP-1 c (ο πρώτος εξωπλανήτης σε αυτήν την ιστορία) δεν ήταν ο μόνος κόσμος που βρέθηκε φέτος γύρω από ένα δυαδικό σύστημα. Αλλά δεδομένου του πόσο μακριά είναι ο κόσμος από τα δύο άστρα του – περίπου τέσσερις φορές πιο μακριά απ’ ότι ο Πλούτωνας από τον Ήλιο – οι πηγές φωτός (τα μητρικά άστρα) θα ήταν αρκετά αμυδρές. Ο εξωπλανήτης αυτός είναι ένα άλλο πρόσφατο παράδειγμα του πώς τα απόκοσμα σύννεφά του μπορεί να είναι τελείως διαφορετικά από τα σύννεφα υδρατμών της Γης.
Περισσότερα εδώ.
