Πάνω από τα μισά ηλιακά συστήματα του Γαλαξία φιλοξενούν πλανήτες στο μέγεθος της Γης στους οποίους δυνητικά θα μπορούσαν να κατοικούν εξωγήινοι πολιτισμοί.
Ας ξεκινήσουμε με ένα καλό σημάδια για τους «κυνηγούς εξωγήινων»: πάνω από 300 εκατομμύρια πλανήτες με συνθήκες παρόμοιες με αυτές της Γης είναι διάσπαρτοι στον Γαλαξία. Σύμφωνα με μία νέα μελέτη περίπου τα μισά αστέρια του Γαλαξία φιλοξενούν βραχώδεις πλανήτες με κατοικήσιμες ζώνες, όπου νερό σε υγρή μορφή θα μπορούσε να λιμνάζει ή να ρέει στις επιφάνειές τους.
«Αυτό είναι το επιστημονικό αποτέλεσμα που περιμέναμε», λέει η Νάταλι Μπατάλχα, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια που συμμετείχε στην έρευνα.
Τα ευρήματα της έρευνας, η οποία εγκρίθηκε για δημοσίευση στο περιοδικό Astronomical Journal, εντόπισαν μία κρίσιμη μεταβλητή στην εξίσωση του Ντρέικ. Η εξίσωση του Ντρέικ πήρε το όνομα της από τον Φρανκ Ντρέικ (σ.σ.: πατέρα της αρθρογράφου του National Geographic Φρανκ Ντρέικ που υπογράφει το συγκεκριμένο άρθρο) και μέσα από αυτή μπορεί να υπολογιστεί πόσοι εξωγήινοι πολιτισμοί υπάρχουν στον γαλαξία. Σήμερα οι πρώτες μεταβλητές της εξίσωσης -όπως ο ρυθμός σχηματισμού των αστέρων, το κλάσμα αυτών των αστέρων σε σχέση με τους πλανήτες και τον αριθμό των κατοικήσιμων πλανητών ανά ηλιακό σύστημα- είναι γνωστές.
Ο αριθμός των ηλιοειδών αστέρων που φιλοξενούν πλανήτες παρόμοιους με τη Γη «θα μπορούσε να είναι ένας στα χίλια ή ένας στο ένα εκατομμύριο – κανείς δεν ξέρει στα αλήθεια», λέει ο Σεθ Σόστακ, αστρονόμος στο ινστιτούτο Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI), ο οποίος δεν έλαβε μέρος στη νέα έρευνα.
Οι επιστήμονες έκαναν μία εκτίμηση για τον αριθμό των πλανητών χρησιμοποιώντας στοιχεία από το διαστημόπλοιο της NASA Kepler. Για εννέα χρόνια, το Kepler παρατηρούσε τους αστερισμούς ψάχνοντας τις μικρές λάμψεις που «εκκρίνουν» οι πλανήτες όταν «καταστρέφουν» ένα μέρος του φωτός των αστεριών τους. Στο τέλος της αποστολής του το 2018, το Kepler είχε καταγράψει περίπου 2.800 εξωπλανήτες -πολλοί εκ των οποίων δεν έμοιαζαν σε τίποτα με τα αστέρια του δικού μας ηλιακού συστήματος.
Ο βασικός στόχος του Kepler ωστόσο ήταν να καθορίσει πόσο μοιάζουν οι συγκεκριμένοι πλανήτες με τη Γη. Για τον υπολογισμό απαιτούνταν η συμβολή του διαστημοπλοίου της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας Gaia, το οποίο καταγράφει τα αστέρια σε όλο τον Γαλαξία. Από τα στοιχεία του Gaia, οι επιστήμονες κατάφεραν εν τέλει να καθορίσουν ότι ο Γαλαξίας «κατοικείται» από εκατοντάδες εκατομμύρια πλανήτες παρομοίου μεγέθους με τη Γη, οι οποίοι κινούνται γύρω από ηλιοειδείς αστέρες, με τον πιο κοντινό να βρίσκεται περίπου 20 έτη φωτός μακριά από το ηλιακό μας σύστημα.
Πιο κοντά στην επαφή
Η εξίσωση του Ντρέικ χρησιμοποιεί επτά μεταβλητές για να εκτιμήσει πόσοι «ανιχνεύσιμοι» εξωγήινοι πολιτισμοί υπάρχουν στον Γαλαξία. Συνυπολογίζει παράγοντες όπως το κλάσμα μεταξύ ηλιοειδών αστέρων και πλανητικών συστημάτων αλλά και τον αριθμό «κατοικήσιμων» πλανητών σε κάθε σύστημα.
Από εκεί, εκτιμά πόσο συχνά αναπτύσσεται η ζωή σε αυτούς τους πλανήτες υπό τις σωστές συνθήκες και πόσο συχνά αυτές οι μορφές ζωής τελικά αναπτύσσουν «ανιχνεύσιμες» τεχνολογίες. Στην αρχική της μορφή, η εξίσωση υποθέτει οι τεχνολογικά ανεπτυγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί αναπτύσσονται σε πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά ηλιοειδών αστέρων.
«Όταν οι αστρονόμοι λένε ότι βρήκαν αυτούς τους πλανήτες, αναφέρονται στην Εξίσωση του Ντρέικ, σωστά;», τονίζει ο Τζέισον Ράιτ, αστρονόμος στο Pennsylvania State University, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα. «Ολοι το έχουμε αυτό υπόψιν όταν κάνουμε αυτόν τον υπολογισμό».
Η επιστημονική κοινότητα χρειάστηκε πάνω από μισό αιώνα για να καθορίσει πόσοι πλανήτες θα μπορούσαν δυνητικά να φιλοξενήσουν μορφές ζωής. Το 1961, οι επιστήμονες δεν είχαν ανακαλύψει κανέναν τέτοιο πλανήτη εκτός του ηλιακού μας συστήματος και παρόλο που οι θεωρίες για τη δημιουργία των πλανητών υποστηρίζουν ότι οι εξωπλανήτες θα είναι παρόμοιοι με τη Γη, δεν είχαμε αποδείξεις επ’ αυτού. Την τελευταία δεκαετία έχει γίνει ξεκάθαρο ότι οι εν λόγω πλανήτες μοιάζουν αρκετά και ξεπερνούν σε αριθμό τους αστέρες στον γαλαξία. Κατά μέσο όρο, σχεδόν κάθε αστέρι φιλοξενεί τουλάχιστον έναν τέτοιο πλανήτη.
Αυτή η συνειδητοποίηση ήταν «ένα σημαντικό βήμα εμπρός» λέει ο Ράιτ. «Αυτό μας έδειξε ότι υπάρχουν πολλά σημεία που μπορεί να έχουν αναπτυχθεί μορφές ζωής όπως τις γνωρίζουμε».
Η επόμενη μεταβλητή της εξίσωση Ντρέικ -σχετικά με το αριθμό κατοικήσιμων πλανητών ανά σύστημα – ήταν πιο δύσκολο να υπολογιστεί, λέει η Μπατάλχα.
Κόσμοι σαν το σπίτι μας
Το Kepler εντοπίζει μακρινούς πλανήτες μελετώντας για «διακοπές» φωτός, καθώς οι πλανήτες κινούνται μπροστά από τους αστέρες «κρύβοντας» ένα μέρος της ακτινοβολίας των τελευταίων.
Βάσει του μεγέθους της ακτινοβολίας που «κρύβεται» οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίσουν πόσο μεγάλος είναι ο εκάστοτε πλανήτης. Μέσω αυτής της προσέγγισης, το Kepler έχει εντοπίσει χιλιάδες εξωπλανήτες όλων των μεγεθών και περιστροφών. Η πραγματική αναζήτηση για τους επιστήμονες όμως είναι πόσοι εξ αυτών των πλανητών μοιάζουν στη Γη, είναι δηλαδή εύκρατοι, βραχώδεις και σε τροχιά γύρω από ηλιοειδείς αστέρες.
Οι πρώτες εκτιμήσεις ανέφεραν ότι το 20% των ηλιοειδών αστέρων φιλοξενούσαν έναν πλανήτη που ικανοποιούσε τα παραπάνω κριτήρια. Πλέον γνωρίζουμε ότι αυτό το νούμερο κινείται στο 50%, αν όχι και περισσότερο.
«Είναι υψηλότερο από ότι πιστεύαμε. Πάντα έλεγα δημόσια, ότι θα είναι ένας στους τέσσερις (σ.σ.: πλανήτες) ή ένα στους πέντε -αυτό το αποτέλεσμα είναι μία πολύ ευχάριστη έκπληξη», λέει η Μπατάλχα. «Κάθε δεύτερο ηλιοειδές αστέρι είναι πιθανό να φιλοξενεί έναν δυνητικά κατοικήσιμο πλανήτη».
Κατά τον υπολογισμό της συχνότητας εμφάνισης αυτών των πλανητών έχουν ανακύψει σημαντικές προκλήσεις. Για να βγάλουν τα συμπεράσματά τους η Μπατάλχα και οι συνεργάτες της συνδύασαν δεδομένα από το Kepler και το Gaia. Ταυτοποίησαν τους πλανήτες μεταξύ 0,5 και 1,5 της ακτίνας της Γης, οι οποίοι είναι πιθανότερο να είναι βραχώδεις. Στη συνέχεια πήραν τα στοιχεία για τη θερμοκρασία κάθε πλανήτη και το μέγεθος των αστέρων που «φιλοξενούν» τους εν λόγω πλανήτες.
Αντί να βασίζουν τη δυνατότητα εποικισμού ενός πλανήτη στην απόστασή του από έναν αστέρα, η ομάδα υπολόγισε πόση ενέργεια «φτάνει» σε κάθε πλανήτη. Από εκεί η ομάδα επέλεξε τους πλανήτες που οι θερμοκρασίες τους επέτρεπαν νερό σε υγρή μορφή να «επιβιώσει» στην επιφάνεια.
Μόλις η ομάδα είχε ένα καλό δείγμα από βραχώδεις και εύκρατους πλανήτες γύρω από ηλιοειδείς αστέρες, μπορούσαν να εκτιμήσουν πόσοι υπάρχουν σε όλο τον Γαλαξία. Ανακάλυψαν ότι μεταξύ 37% και 60% των ηλιοειδών αστέρων στον Γαλαξία φιλοξενούν έναν εύκρατο πλανήτη στο μέγεθος της Γης, ενώ χρησιμοποιώντας πιο «χαλαρούς» υπολογισμούς για να καθορίσουν πόση ενέργεια χρειάζεται ένας πλανήτης για να έχει καλό κλίμα, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι 58% με 88% των ηλιοειδών αστέρων θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν έναν τέτοιο πλανήτη.
Προφανώς, πολλοί παράγοντες καθορίζουν αν ένας πλανήτης της «κατοικήσιμης ζώνης» είναι πραγματικά «εύφορος» για την ανάπτυξη ζωής. Χαρακτηριστικά όπως τα μαγνητικά πεδία, η ατμόσφαιρα, το νερό και οι τεκτονικές πλάκες παίζουν σημαντικό ρόλο και είναι δύσκολο να μελετηθούν σε πλανήτες που βρίσκονται έτη φωτός μακριά από τη Γη.
Ακόμα και έτσι αυτή «η συγκεκριμένη έρευνα βοηθά στο να προσδιοριστεί πόσοι πλανήτες θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν μορφές ζωής», λέει ο Ράιτ. «Και υπολογίζουν την πιθανότερη απόσταση από τον κοντινότερο πλανήτη, καταλήγοντας στην “πίσω αυλή” του διαστήματός μας». Ο κοντινότερος είναι 20 έτη φωτός μακριά, ενώ τέσσερις βρίσκονται 33 έτη φωτός μακριά.
Από τον εποικισμό στον πολιτισμό
Τώρα που οι επιστήμονες έχουν μία καλή εικόνα σχετικά με τον αριθμό παρόμοιων με τη Γη πλανητών στον Γαλαξία, μπορούν να συνεχίσουν να εργάζονται στις υπόλοιπες μεταβλητές της εξίσωσης Ντρέικ. Πολλές από τις μεταβλητές είναι δύσκολο να καθοριστούν, όπως τα κρίσιμα ζητήματα σχετικά με το πόσο συχνά οι εξωγήινοι πολιτισμοί αναπτύσσουν τεχνολογίες που μπορούμε να εντοπίσουμε.
Ενα άλλο ερώτημα είναι αν στις μελέτες πρέπει να συμπεριλαμβάνονται και μη ηλιοειδείς αστέρες, λαμβάνοντας υπόψιν ότι πολλοί πλανήτες παρομοίου μεγέθους με τη Γη έχουν ανακαλυφθεί σε μικρότερους και ψυχρότερους αστέρες.
Παρά αυτά τα ερωτήματα οι επιστήμονες είναι κοντά στη λύση ενός σημαντικού ερωτήματος: σε ποιους από τους κατοικήσιμους πλανήτες αναπτύσσονται μορφές ζωής. Καθώς η εξερεύνηση του ηλιακού μας συστήματος συνεχίζεται, η λίστα των συγκεκριμένων πλανητών μεγαλώνει και γίνεται πιο ποικιλόμορφη. Πλανήτες όπως ο Αρης ή ο Δίας θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν μικροοργανισμούς, ενώ τα τοξικά σύννεφα πάνω από την Αφροδίτη θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν κάποιες μορφές ζωής.
Η ανακάλυψη μίας εξωγήινης μορφής ζωής θα έδειχνε ότι η ζωή θα μπορούσε να αναπτυχθεί εκτός της Γης δεδομένων των σωστών συνθηκών. Βάσει των δυνητικά »κατοικήσιμων» πλανητών οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι η ύπαρξη εξωγήινων πολιτισμών είναι αδιαμφισβήτητη.
με πληροφορίες από National Geographic
