Οι επιστήμονες εντοπίζουν 45 κόσμους σαν τη Γη για εξερεύνηση στο πλαίσιο του «Project Hail Mary». Έχουν εντοπίσει λίγο λιγότερους από 50 βραχώδεις κόσμους που είναι πιθανότερο να είναι κατοικήσιμοι από τους περισσότερους από 6.000 εξωπλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι στιγμής.
Η έρευνά τους, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, θα ήταν χρήσιμη σε ένα σενάριο που απεικονίζεται στην πρόσφατα κυκλοφορήσασα ταινία του Χόλιγουντ Project Hail Mary, η οποία βλέπει τον χαρακτήρα του Ryan Gosling να πρέπει να ταξιδέψει σε ένα σύστημα εξωπλανητών αναζητώντας έναν τρόπο για να σώσει τη Γη. Στο δρόμο συναντά μια εξωγήινη μορφή ζωής ονόματι Ρόκι και τους φανταστικούς εξωγήινους μικροοργανισμούς Astrophage και Taumoeba.
Η καθηγήτρια Lisa Kaltenegger, διευθύντρια του Ινστιτούτου Carl Sagan στο Πανεπιστήμιο Cornell, και μια ομάδα προπτυχιακών φοιτητών χρησιμοποίησαν νέα δεδομένα από την αποστολή Gaia του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και το Αρχείο Εξωπλανητών της NASA για να εντοπίσουν πλανήτες στην λεγόμενη κατοικήσιμη ζώνη. Πρόκειται για μια περιοχή που δεν είναι πολύ κοντά σε ένα άστρο για να είναι πολύ ζεστή, και όχι πολύ μακριά για να είναι πολύ κρύα. Αυτό σημαίνει επίσης ότι, όπως και η Γη, ένας πλανήτης είναι πολύ πιο πιθανό να έχει νερό στην επιφάνειά του – το οποίο είναι βασικό συστατικό για τη ζωή.
Η εργασία, με τίτλο «Διερεύνηση των ορίων της κατοικησιμότητας: ένας κατάλογος βραχωδών εξωπλανητών στην κατοικήσιμη ζώνη»(Probing the limits of habitability: a catalogue of rocky exoplanets in the habitable zone), συμπεριέλαβε επίσης τους κόσμους που λαμβάνουν την πιο παρόμοια ενέργεια από το άστρο τους σε σύγκριση με αυτήν που λαμβάνει η Γη από τον Ήλιο μας.
Ένα διάγραμμα που απεικονίζει τα όρια κατοικήσιμης ζώνης σε κάθε τύπο αστεριού με βραχώδεις εξωπλανήτες από τους Bohl et al. (2026). Τα όρια της κατοικήσιμης ζώνης μετατοπίζονται με βάση το χρώμα του αστεριού, καθώς διαφορετικά μήκη κύματος φωτός θερμαίνουν διαφορετικά την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη. (Credit: Gillis Lowry / Pablo Carlos Budassi)
«Όπως το Project Hail Mary απεικονίζει τόσο όμορφα, η ζωή μπορεί να είναι πολύ πιο ευέλικτη από ό,τι φανταζόμαστε σήμερα, οπότε η διαπίστωση του ποιος από τους 6.000 γνωστούς εξωπλανήτες θα ήταν πιο πιθανό να φιλοξενήσει εξωγήινους, όπως ο Astrophage και ο Taumoeba – ή ο Rocky – θα μπορούσε να αποδειχθεί κρίσιμη, και όχι μόνο για τον Ryan Gosling», δήλωσε η καθηγήτρια Kaltenegger.
«Η εργασία μας αποκαλύπτει πού θα πρέπει να ταξιδέψετε για να βρείτε ζωή αν ποτέ κατασκευάσουμε ένα διαστημόπλοιο ‘Hail Mary’».
Οι ερευνητές εντόπισαν 45 βραχώδεις κόσμους που μπορεί να υποστηρίζουν ζωή στην κατοικήσιμη ζώνη και άλλους 24 σε μια στενότερη τρισδιάστατη κατοικήσιμη ζώνη που κάνει μια πιο συντηρητική υπόθεση για το πόση θερμότητα μπορεί να δεχθεί ένας πλανήτης πριν χάσει την κατοικησιμότητα του. Περιλαμβάνουν μερικούς διάσημους εξωπλανήτες, όπως οι Proxima Centauri b, TRAPPIST-1f και Kepler 186f, καθώς και άλλους που δεν είναι τόσο γνωστοί, όπως ο TOI-715 b.
Οι πιο ενδιαφέροντες πλανήτες από αυτούς που αναφέρονται, σύμφωνα με τους συγγραφείς, είναι οι TRAPPIST-1 d, e, f και g, οι οποίοι βρίσκονται 40 έτη φωτός από τη Γη, καθώς και ο LHS 1140 b, ο οποίος βρίσκεται 48 έτη φωτός μακριά. Το αν αυτοί οι πλανήτες θα μπορούσαν να έχουν νερό σε υγρή μορφή εξαρτάται εν μέρει από το αν μπορούν να διατηρήσουν ατμόσφαιρα. Οι πλανήτες που λαμβάνουν φως από τα άστρα τους, που είναι πιο παρόμοιοι με αυτό που λαμβάνει η σύγχρονη Γη από τον Ήλιο, είναι οι “διερχόμενοι μπροστά από τα άστρα τους” πλανήτες TRAPPIST-1 e, TOI-715 b, Kepler-1652 b, Kepler-442 b, Kepler-1544 b και οι πλανήτες Proxima Centauri b, GJ 1061 d, GJ 1002 b και Wolf 1069 b, οι οποίοι κάνουν τα άστρα τους να ταλαντεύονται.
Οι συγγραφείς ελπίζουν επίσης ότι οι πλανήτες που έχουν εντοπίσει κοντά στα άκρα της κατοικήσιμης ζώνης θα ρίξουν φως στο πού ακριβώς τελειώνει η κατοικησιμότητα και αν οι θεωρίες των επιστημόνων σχετικά με αυτά τα όρια είναι σωστές. Ενώ η ιδέα της κατοικήσιμης ζώνης έχει αναπτυχθεί από τη δεκαετία του 1970, οι νέες παρατηρήσεις θα είναι κρίσιμες για να διαπιστωθεί εάν ορισμένες υποθέσεις χρειάζονται προσαρμογή, δήλωσε η καθηγήτρια Kaltenegger.
Επιπλέον, οι εξωπλανήτες με ασυνήθιστες ελλειπτικές τροχιές γύρω από τον αστέρα τους μπορούν να εντοπίσουν τη σημασία μιας μεταβαλλόμενης ποσότητας θερμότητας που χτυπά έναν κόσμο και να βοηθήσουν στην απάντηση του ερωτήματος εάν ένας πλανήτης πρέπει να παραμείνει στην κατοικήσιμη ζώνη ή μπορεί να εισέλθει και να εξέλθει από αυτήν και να παραμείνει κατοικήσιμος.
Οι “διερχόμενοι” πλανήτες που μπορούν να δοκιμάσουν το όριο κατοικησιμότητας στο εσωτερικό άκρο είναι οι K2-239 d, TOI-700e, K2-3d – καθώς και οι πλανήτες Wolf 1061c και GJ 1061c, οι οποίοι κάνουν τα άστρα τους να ταλαντεύονται. Οι Trappist-1g και Kepler-441b και GJ 102 μπορούν να διερευνήσουν το εξωτερικό άκρο κατοικησιμότητας όπου επικρατεί εξαιρετικά κρύο, λένε οι ερευνητές. «Ενώ είναι δύσκολο να πούμε τι κάνει κάτι πιο πιθανό να έχει ζωή, ο εντοπισμός του πού να ψάξουμε είναι το πρώτο βασικό βήμα – έτσι ο στόχος του έργου μας ήταν να πούμε “εδώ είναι οι καλύτεροι στόχοι για παρατήρηση”», δήλωσε η Gillis Lowry, τώρα μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Κρατικό Πανεπιστήμιο του Σαν Φρανσίσκο.
Ο ερευνητής Lucas Lawrence, τώρα μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο της Πάντοβα στην Ιταλία, δήλωσε: «Θέλαμε να δημιουργήσουμε κάτι που θα επιτρέψει σε άλλους επιστήμονες να αναζητούν αποτελεσματικά και συνεχίσαμε να ανακαλύπτουμε νέα πράγματα για αυτούς τους κόσμους που θέλαμε να διερευνήσουμε περαιτέρω».
Η συν-συγγραφέας Abigail Bohl, του Πανεπιστημίου Cornell, πρόσθεσε: «Γνωρίζουμε ότι η Γη είναι κατοικήσιμη, ενώ η Αφροδίτη και ο Άρης δεν είναι. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το Ηλιακό μας Σύστημα ως αναφορά για την αναζήτηση εξωπλανητών που λαμβάνουν αστρική ενέργεια ανάμεσα σε αυτήν που λαμβάνουν η Αφροδίτη και ο Άρης.
«Η παρατήρηση αυτών των πλανητών μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πότε χάνεται η κατοικησιμότητα, πόση ενέργεια είναι υπερβολική και ποιοι πλανήτες παραμένουν κατοικήσιμοι – ή ίσως δεν ήταν ποτέ». «Η ίδια ιδέα ισχύει και για τους εκκεντρικούς πλανήτες: πόση τροχιακή εκκεντρότητα μπορεί να έχει ένας πλανήτης διατηρώντας παράλληλα τα επιφανειακά του ύδατα και τις κατοικήσιμες συνθήκες;
“Εντοπίσαμε πλανήτες στα εσωτερικά και εξωτερικά άκρα της κατοικήσιμης ζώνης, καθώς και εκείνους με τις υψηλότερες εκκεντρότητες, για να ελέγξουμε την κατανόησή μας για το τι χρειάζεται για να είναι και να παραμένει ένας πλανήτης κατοικήσιμος. Επίσης, εντοπίσαμε τους στόχους που είναι πιο παρατηρήσιμοι με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST) και άλλα τηλεσκόπια.”
Οι μαθητές επίσης όρισαν τους καλύτερους πλανήτες για παρατήρηση με διαφορετικές τεχνικές, για να δώσουν στους επιστήμονες τις καλύτερες πιθανότητες να βρουν σημάδια ζωής εάν υπάρχουν σε αυτούς τους κόσμους.
Η λίστα που δημιούργησαν θα καθοδηγήσει τους αστρονόμους που μελετούν τον νυχτερινό ουρανό με το JWST, το επερχόμενο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman (που πρόκειται να εκτοξευθεί το 2027), το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (που πρόκειται να δει το πρώτο φως το 2029), το Παρατηρητήριο Κατοικήσιμων Κόσμων (που αναμένεται να εκτοξευθεί τη δεκαετία του 2040) και το προτεινόμενο έργο Μεγάλο Συμβολόμετρο για Εξωπλανήτες (LIFE).
Η παρατήρηση αυτών των μικρών εξωπλανητών είναι ο μόνος τρόπος για να επιβεβαιωθεί εάν έχουν ατμόσφαιρα και εάν οι αστρονόμοι πρέπει να βελτιώσουν τις ιδέες τους για το τι περιορίζει την κατοικήσιμη ζώνη, είπε η Lowry.
Πρόσθεσε ότι έχει ήδη χρησιμοποιήσει τη λίστα για να ρίξει μια πρώιμη ματιά στους 10 πλανήτες που δέχονται πολύ παρόμοια ακτινοβολία με τη Γη, εντοπίζοντας δύο που βρίσκονται αρκετά κοντά για να μελετηθούν με τρέχοντα ή επερχόμενα τηλεσκόπια: TRAPPIST-1 e και TOI-715 b.
Το πλανητικό σύστημα TRAPPIST-1 αποτελεί κύριο επίκεντρο παρατήρησης με το τηλεσκόπιο JWST, ένα πρόγραμμα με επικεφαλής τη Nikole Lewis, αναπληρώτρια καθηγήτρια αστρονομίας στο Cornell. Οι Trappist-1 και TOI-715 b είναι και οι δύο μικρά κόκκινα αστέρια, γεγονός που καθιστά ευκολότερη την παρατήρηση των μικρών πλανητών μεγέθους Γης που περιστρέφονται γύρω τους.
