Οι αστρονόμοι είναι ενθουσιασμένοι με την ανακάλυψη του διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου στην ατμόσφαιρα ενός εξωγήινου κόσμου. Ο πλανήτης είναι περίπου οκτώ και μισή φορές βαρύτερος από τη Γη και περιφέρεται γύρω από έναν κόκκινο νάνο αστέρα, ο οποίος είναι πολύ πιο ψυχρός από τον Ήλιο μας.

ΕΙΜΑΣΤΕ μονοι στο Σύμπαν; Αυτή η ερώτηση είναι σχεδόν τόσο παλιά όσο και η ίδια η ανθρωπότητα. Σήμερα, αυτό το ερώτημα στην αστρονομία εστιάζει στην εύρεση ζωής πέρα από τον πλανήτη μας. Είμαστε, ως είδος και ως πλανήτης, μόνοι; Ή υπάρχει ζωή κάπου αλλού;  Συνήθως η ερώτηση εμπνέει οράματα περίεργων, πράσινων εκδοχών ανθρώπων. Ωστόσο, η ζωή δεν είναι απλώς εμείς: τα ζώα, τα ψάρια, τα φυτά, ακόμη και τα βακτήρια είναι όλα τα είδη των οποίων αναζητούμε σημάδια στο διάστημα.

Ένα πράγμα για τη ζωή στη Γη είναι ότι αφήνει ίχνη στη χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας. Έτσι, τέτοια ίχνη, τα οποία είναι ορατά από πολύ μακριά, είναι κάτι που αναζητούμε όταν «κυνηγάμε» εξωγήινους. Επιστήμονες στο Ηνωμένο Βασίλειο και τις Ηνωμένες Πολιτείες μόλις ανέφεραν μερικά πολύ ενδιαφέροντα χημικά ίχνη στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη που ονομάζεται K2-18 b, ο οποίος απέχει περίπου 124 έτη φωτός από τη Γη. Συγκεκριμένα, μπορεί να έχουν εντοπίσει μια ουσία που στη Γη παράγεται μόνο από ζωντανά πράγματα.

Καλλιτεχνική απόδοση του εξωπλανήτη K2-18 b, (μπροστά στην εικόνα), του μητρικού άστρου (αριστερά) και ενός άλλου πλανήτη στο σύστημα. Στις 21/9/23, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι ανακάλυψαν νερό στον εξωπλανήτη που έχει θερμοκρασίες κατάλληλες για ζωή.
(Photo Credit: AP)

Ποιος είναι ο εξωπλανήτης K2-18 b;

Ο K2-18 b είναι ένας ενδιαφέρον εξωπλανήτης – ένας πλανήτης που περιφέρεται γύρω από έναν άλλο αστέρα. Ανακαλύφθηκε το 2015 από την αποστολή K2 του διαστημικού τηλεσκοπίου Kepler, είναι ένας τύπος πλανήτη που ονομάζεται «υπο-Ποσειδώνας». Οι πλανήτες αυτοί είναι μικρότεροι από τον Ποσειδώνα στο δικό μας Ηλιακό Σύστημα. Ο πλανήτης είναι περίπου οκτώ και μισή φορές βαρύτερος από τη Γη και περιφέρεται γύρω από έναν τύπο αστέρα που ονομάζεται κόκκινος νάνος, ο οποίος είναι πολύ πιο ψυχρός από τον Ήλιο μας. Ωστόσο, ο K2-18 b περιφέρεται πολύ πιο κοντά στο μητρικό του άστρο από ό,τι ο Ποσειδώνας γύρω από τον Ήλιο– σε μια περιοχή που ονομάζουμε κατοικήσιμη ζώνη. Αυτή είναι η περιοχή που δεν είναι πολύ ζεστή και όχι πολύ κρύα, όπου μπορεί να υπάρχει υγρό νερό.

Η Γη είναι αυτό που ονομάζεται βραχώδης πλανήτης, αλλά οι υπο-Ποσειδώνες είναι πλανήτες αερίου, με πολύ μεγαλύτερες ατμόσφαιρες που περιέχουν πολύ υδρογόνο και ήλιο. Η ατμόσφαιρά τους μπορεί να περιέχει και άλλα στοιχεία, κάτι που φέρνει ενθουσιασμό γύρω από τον K2-18 b.

Πώς εντοπίζεται και μελετάται μια ατμόσφαιρα εξωπλανήτη;

Ο πλανήτης ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από το διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ, το οποίο παρατηρούσε μακρινούς αστέρες με την τεχνική (μέθοδο) των διαβάσεων. Όταν ένας πλανήτης περνάει μπροστά από έναν αστέρα, ο αστέρας γίνεται πιο αμυδρός – κάτι που μας λέει ότι υπάρχει πλανήτης εκεί. Μετρώντας πόσο μεγάλη είναι η πτώση στη φωτεινότητα, πόσος χρόνος χρειάζεται για να περάσει ο πλανήτης μπροστά από τον αστέρα και πόσο συχνά συμβαίνει, μπορούμε να υπολογίσουμε το μέγεθος και την τροχιά του πλανήτη. Αυτή η τεχνική είναι εξαιρετική στην ανακάλυψη εξωπλανητών, αλλά δεν μας λέει για την ατμόσφαιρά τους – κάτι που είναι μια βασική πληροφορία για να κατανοήσουμε αν έχουν ζωή ή αν είναι κατοικήσιμοι.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA – το μεγάλο διαστημικό τηλεσκόπιο που εκτοξεύτηκε στα τέλη του 2021 – έχει τώρα παρατηρήσει και μετρήσει την ατμόσφαιρα αυτού του εξωπλανήτη. Το τηλεσκόπιο το έκανε αυτό μετρώντας το χρώμα (φάσμα) του φωτός με τόση λεπτομέρεια, που μπορεί να ανιχνεύσει ίχνη συγκεκριμένων ατόμων και μορίων. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται φασματοσκοπία, είναι σαν τη μέτρηση του δακτυλικού αποτυπώματος των χημικών στοιχείων που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα του πλανήτη.

Η νέα μελέτη βρήκε πολύ διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο. Αυτό είναι ενδιαφέρον καθώς μοιάζει με αυτό που βρίσκεται στη Γη, τον Άρη και την Αφροδίτη στο Ηλιακό μας Σύστημα – παρά στον Ποσειδώνα. Ωστόσο, βρήκε επίσης μια μικρή ποσότητα διμεθυλοσουλφιδίου. Το διμεθυλοσουλφίδιο είναι ένα ενδιαφέρον μόριο, που αποτελείται από άνθρακα, υδρογόνο και θείο. Στη Γη, είναι γενικά λίγο δύσοσμο, αλλά είναι επίσης στενά συνδεδεμένο με τη ζωή. Η μόνη διαδικασία που γνωρίζουμε ότι δημιουργεί διμεθυλοσουλφίδιο στον πλανήτη μας είναι η ζωή. Συγκεκριμένα, η θαλάσσια ζωή και το πλαγκτόν το εκπέμπουν με τη μορφή μετεωρισμού. Λοιπόν, ναι, οι επιστήμονες είναι ενθουσιασμένοι από την πιθανή ιδέα των εξωγήινων κόσμων που εκπέμπουν διμεθυλοσουλφίδιο.

Η αναζήτηση συνεχίζεται

Ενώ στη Γη, το διμεθυλοσουλφίδιο συνδέεται με τη ζωή, σε άλλους πλανήτες μπορεί κατά κάποιο τρόπο να σχετίζεται με γεωλογικές ή χημικές διεργασίες. Εξάλλου, ο K2-18 b είναι κάτι σαν τον Ποσειδώνα – ένας πλανήτης για τον οποίο δεν γνωρίζουμε πραγματικά πολλά. Μόλις τον περασμένο μήνα, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα σύννεφα στον Ποσειδώνα συνδέονται στενά με τον 11ετή κύκλο δραστηριότητας του Ήλιου. Έχουμε πολλά να μάθουμε για τους πλανήτες και την ατμόσφαιρά τους. Επίσης, η μέτρηση του διμεθυλοσουλφιδίου είναι πολύ λεπτή – όχι τόσο ισχυρή όσο το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο. Αυτό σημαίνει ότι απαιτούνται πιο λεπτομερείς μετρήσεις, για τη βελτίωση της ισχύος του σήματος.

Ίσως χρειαστεί να συμμετάσχουν και άλλα τηλεσκόπια στην προσπάθεια. Τα όργανα στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο στη Χιλή είναι σε θέση να μετρήσουν τις ατμόσφαιρες των πλανητών γύρω από άλλους αστέρες- όπως είναι ένα νέο όργανο που ονομάζεται Veloce στο Αγγλοαυστραλιανό Τηλεσκόπιο στο αστεροσκοπείο Siding Spring στην Αυστραλία. Και νέα διαστημικά τηλεσκόπια, όπως το PLATO της Ευρώπης που είναι υπό κατασκευή, θα μας βοηθήσουν επίσης να δούμε καλύτερα τις εξωγήινες ατμόσφαιρες. Έτσι, ενώ τα σημάδια του διμεθυλοσουλφιδίου στον K2-18 b μπορεί να μην συνδέονται με τη ζωή, εξακολουθούν να είναι μια συναρπαστική προοπτική. Υπάρχουν πολλά περισσότερα για εξερεύνηση.

Περισσότερα εδώ και εδώ


Παναγιώτης Νιάρχος

ΕΚΠΑ