Η σχετικότητα του Αϊνστάιν θα μπορούσε να ξαναγράψει έναν σημαντικό κανόνα σχετικά με το ποιοί τύποι πλανητών είναι κατοικήσιμοι. Σύμφωνα με τις ισχύουσες θεωρίες, οι πλανήτες που περιφέρονται γύρω από λευκούς νάνους αστέρες θα πρέπει να είναι πολύ θερμοί για να φιλοξενήσουν εξωγήινη ζωή.  Αλλά μια νέα μελέτη που εξετάζει τη Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν μπορεί να ξαναγράψει αυτόν τον κανόνα.

Μια απεικόνιση ενός πλανήτη σε τροχιά γύρω από έναν λευκό νάνο αστέρα. Νέα έρευνα υποδηλώνει ότι πλανήτες σαν αυτούς μπορεί να έχουν περισσότερες ελπίδες να φιλοξενήσουν ζωή από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. (Credit: NASA/JPL-Caltech)

Οι πλανήτες γύρω από λευκούς νάνους αστέρες μπορεί να παρέχουν μακροπρόθεσμα «σπίτια» για εξωγήινη ζωή, αλλά υποφέρουν από ένα θανατηφόρο πρόβλημα υπερθέρμανσης. Ποιος θα τους σώσει; Σύμφωνα με νέα έρευνα, δεν είναι άλλος από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν. Οι λευκοί νάνοι είναι τα συμπαγή υπολείμματα νεκρών άστρων που μοιάζουν με τον Ήλιο. Είναι διάσπαρτοι στο Σύμπαν, με μόνο τον Γαλαξία να φιλοξενεί εκατοντάδες εκατομμύρια από αυτούς. Και επειδή μπορούν να παραμείνουν θερμοί για εκατοντάδες δισεκατομμύρια χρόνια, είναι ένα πολύ ενδιαφέρον μέρος για να αναζητήσει κανείς ζωή.

Ωστόσο, η έρευνα είχε υποδείξει ότι η ζωή πιθανότατα θα ήταν εξαιρετικά δύσκολη σε έναν πλανήτη γύρω από έναν λευκό νάνο. Η κατοικήσιμη ζώνη – η περιοχή όπου οι θερμοκρασίες είναι ακριβώς κατάλληλες για να υποστηρίξουν υγρό νερό στην επιφάνεια ενός πλανήτη – γύρω από τους λευκούς νάνους εκτείνεται κάπου από το ένα δέκατο έως το ένα εκατοστό της απόστασης μεταξύ Γης και Ήλιου. Αυτό είναι εντάξει, αν και λίγο άβολο, αλλά το πρόβλημα προκύπτει όταν ο πλανήτης δεν είναι μόνος.

Εάν υπάρχει και ένας άλλος πλανήτης στο σύστημα, έστω και κάπως κοντά, η ασθενής αλλά επίμονη βαρυτική του επίδραση θα τραβήξει τον εσωτερικό πλανήτη σε μια εξαιρετικά ελλειπτική τροχιά. Μόλις φτάσει εκεί, θα τεντωθεί και θα συμπιεστεί από την παλιρροϊκή θέρμανση. Αυτό συμβαίνει στους παγωμένους δορυφόρους του εξωτερικού ηλιακού συστήματος, με αποτέλεσμα να υγροποιείται το εσωτερικό τους. Αλλά για έναν πλανήτη γύρω από έναν λευκό νάνο, η ίδια διαδικασία θα τον θερμάνει τόσο πολύ που θα γίνει εντελώς ακατοίκητος.

Προηγούμενη έρευνα είχε διαπιστώσει ότι αυτό ήταν πολύ εύκολο να γίνει. Ακόμα και μια μικρή απόκλιση από μια τέλεια κυκλική τροχιά θα ήταν αρκετή για να καταδικάσει έναν πλανήτη. Αλλά αυτή η έρευνα έλαβε υπόψη μόνο τη Νευτώνεια βαρύτητα, η οποία είναι η απλή διατύπωση της βαρύτητας που εξηγεί τα πάντα, από την κίνηση των βλημάτων στη Γη μέχρι τις τροχιές των περισσότερων πλανητών γύρω από τον Ήλιο. Αλλά γνωρίζουμε ότι η Νευτώνεια βαρύτητα δεν είναι πάντα ακριβής, ειδικά για κοντινές τροχιές γύρω από αστέρες με μεγάλη μάζα. Στο δικό μας ηλιακό σύστημα, η τροχιά του Ερμή περιστρέφεται αργά, ή μεταπίπτει, γύρω από τον Ήλιο, με τρόπο που η Νευτώνεια βαρύτητα δεν μπορεί να εξηγήσει. Ένα σημαντικό επίτευγμα της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία θεωρεί τη βαρύτητα ως αποτέλεσμα παραμορφώσεων στον χωροχρόνο, ήταν ότι μπορούσε να εξηγήσει την τροχιά του Ερμή.

Σε μια νέα εργασία που δημοσιεύθηκε στις 30 Σεπτεμβρίου 2025 στη βάση δεδομένων προδημοσίευσης arXiv, οι ερευνητές πραγματοποίησαν μια πιο προσεκτική ανάλυση πλανητών που περιφέρονται γύρω από λευκούς νάνους αστέρες, λαμβάνοντας υπόψη τις επιπτώσεις της Γενικής Σχετικότητας. Ενώ προηγούμενοι ερευνητές γνώριζαν ότι η Γενική Σχετικότητα ήταν πιο ακριβής, είναι μια πολύ πιο δύσκολη θεωρία στη χρήση και συνήθως δεν παράγει σημαντικές διαφορές στους υπολογισμούς της πλανητικής τροχιάς.

Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια πιο ακριβής επεξεργασία αποκάλυψε ένα πολύ ευρύτερο παράθυρο κατοικησιμότητας από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Αυτό συμβαίνει επειδή η μετάπτωση της τροχιάς του εσωτερικού πλανήτη τον «προστατεύει» από το να τραβηχτεί σε πιο ελλειπτικές τροχιές, κάτι που, με τη σειρά του, αποτρέπει την ανεξέλεγκτη παλιρροϊκή θέρμανση, εξήγησαν οι ερευνητές. (Η εργασία δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από κριτές). Υπάρχουν ορισμένες περιπτώσεις όπου η παλιρροϊκή θέρμανση είναι αναπόφευκτη, όπως αν ένας συνοδός πλανήτης είναι πολύ μεγάλος ή πολύ κοντά. Αλλά για μια μεγάλη ποικιλία συνδυασμών, ο εσωτερικός πλανήτης παραμένει στην τροχιά του μια χαρά.

Και αν ποτέ αναπτυχθεί ένας εξωγήινος πολιτισμός σε έναν τέτοιο πλανήτη, αυτοί οι εξωγήινοι μπορεί να ανακαλύψουν μόνοι τους τη Γενική Σχετικότητα – και αν το κάνουν, μπορούν να ευχαριστήσουν αυτή τη φυσική για την ίδια τους την ύπαρξη.

Περισσότερα εδώ: https://www.livescience.com/physics-mathematics/einsteins-relativity-could-rewrite-a-major-rule-about-what-types-of-planets-are-habitable


Παναγιώτης Νιάρχος

ΕΚΠΑ