Σημεία Ζωής; Γιατί η ατμόσφαιρα αυτού του εξωγήινου κόσμου είναι συναρπαστική για τους αστρονόμους

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

ΕΙΜΑΣΤΕ μονοι? Αυτή η ερώτηση είναι σχεδόν τόσο παλιά όσο και η ίδια η ανθρωπότητα. Σήμερα, το ερώτημα στην αστρονομία επικεντρώνεται 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, που είναι ορατά από πολύ μακριά, είναι κάτι που αναζητούμε όταν κυνηγάμε εξωγήινους.

Επιστήμονες στο Ηνωμένο Βασίλειο και τις Ηνωμένες Πολιτείες μόλις αναφέρθηκαν μερικά πολύ ενδιαφέροντα χημικά ίχνη στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη που ονομάζεται K2-18b, 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.

Γνωρίστε τον Εξωπλανήτη K2-18b

Ο K2-18b είναι ένας ενδιαφέρον εξωπλανήτης—ένας πλανήτης που περιστρέφεται γύρω από ένα άλλο αστέρι. Ανακαλύφθηκε το 2015 από την αποστολή Κ2 του διαστημικού τηλεσκοπίου Kepler, είναι ένας τύπος πλανήτη που ονομάζεται υπο-Ποσειδώνας. Όπως πιθανώς μαντέψατε, αυτά είναι μικρότερα 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 αστεριού που ονομάζεται κόκκινος νάνος, ο οποίος είναι πολύ πιο ψυχρός από τον ήλιο μας. Ωστόσο, το K2-18b περιφέρεται πολύ πιο κοντά στο άστρο του από ό,τι ο Ποσειδώνας—σε αυτό που ονομάζουμε κατοικήσιμη ζώνη. Αυτή είναι η περιοχή που δεν είναι πολύ ζεστή και όχι πολύ κρύα, όπου μπορεί να υπάρχει υγρό νερό (αντί να παγώσει στον πάγο ή να βράσει στον ατμό).

Η Γη είναι αυτό που ονομάζεται βραχώδης πλανήτης (για προφανείς λόγους), 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 μας φέρνει στον ενθουσιασμό γύρω από το K2-18b.

Πώς να κάνετε δακτυλικό αποτύπωμα σε μια ατμόσφαιρα

Ο πλανήτης ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από το διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ, το οποίο παρακολουθούσε μακρινά αστέρια και ήλπιζε να περάσουν πλανήτες από μπροστά τους. Όταν ένας πλανήτης περνάει ανάμεσα σε εμάς και ένα αστέρι, το αστέρι γίνεται στιγμιαία πιο θαμπό—αυτό είναι που μας λέει ότι υπάρχει πλανήτης εκεί.

Μετρώντας πόσο μεγάλη είναι η πτώση της φωτεινότητας, πόσος χρόνος χρειάζεται για να περάσει ο πλανήτης μπροστά από το αστέρι και πόσο συχνά συμβαίνει αυτό, μπορούμε να υπολογίσουμε το μέγεθος και την τροχιά του πλανήτη. Αυτή η τεχνική είναι εξαιρετική στην εύρεση πλανητών, αλλά δεν μας λέει για την ατμόσφαιρά τους — κάτι που είναι μια βασική πληροφορία για να κατανοήσουμε αν έχουν ζωή ή είναι κατοικήσιμοι.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA — το μεγάλο διαστημικό τηλεσκόπιο εκτοξεύτηκε στα τέλη του 2021—έχει τώρα παρατηρήσει και μετρήσει την ατμόσφαιρα αυτού του εξωπλανήτη.

Το τηλεσκόπιο το έκανε αυτό μετρώντας το χρώμα του φωτός τόσο λεπτά, που μπορεί να ανιχνεύσει ίχνη συγκεκριμένων ατόμων και μορίων. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται φασματοσκοπία, είναι σαν να μετράμε τα δακτυλικά αποτυπώματα των στοιχείων.

Ένα διάγραμμα που δείχνει την απορρόφηση διαφορετικών μηκών κύματος φωτός από την ατμόσφαιρα του K2-18b και ποια μήκη κύματος αντιστοιχούν σε διαφορετικές ουσίες στην ατμόσφαιρα. — Η ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη K2-18b έδειξε έντονα σημάδια μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και μια ασθενή ένδειξη διμεθυλοσουλφιδίου. Πίστωση εικόνας: NASA / CSA / ESA / R. Crawford (STScI) / J. Olmsted (STScI) / N. Madhusudhan (Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ)

Κάθε στοιχείο και μόριο έχει τη δική του χρωματική υπογραφή. Εάν μπορείτε να δείτε τη χρωματική υπογραφή, μπορείτε να κάνετε λίγη δουλειά ντετέκτιβ και να καταλάβετε ποια στοιχεία ή ενώσεις υπάρχουν στον πλανήτη.

Ενώ ο πλανήτης δεν έχει το δικό του φως, οι αστρονόμοι περίμεναν πότε το K2-18b περνούσε μπροστά από το αστέρι του και μέτρησαν το φως των αστεριών καθώς περνούσε από την ατμόσφαιρα του πλανήτη, επιτρέποντας στην ομάδα να ανιχνεύσει δακτυλικά αποτυπώματα ουσιών στην ατμόσφαιρα.

Alien Marine Farts;

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 - αντί για τον Ποσειδώνα.

Ωστόσο, βρήκε επίσης μια μικρή ποσότητα διμεθυλοσουλφιδίου. Το διμεθυλοσουλφίδιο είναι ένα ενδιαφέρον μόριο, που αποτελείται από άνθρακα, υδρογόνο και θείο.

Στη Γη, γενικά μυρίζει λίγο. 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 θαλάσσιων κλανών. Αν είναι αληθινό. Και συνδέεται με τη ζωή.

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 K2-18b είναι κάτι σαν τον Ποσειδώνα—ένας πλανήτης για τον οποίο δεν γνωρίζουμε πολλά. Μόλις τον περασμένο μήνα, οι ερευνητές το ανακάλυψαν αυτό τα σύννεφα στον Ποσειδώνα συνδέονται στενά στον 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 άλλα αστέρια - όπως είναι ένα νέο όργανο που ονομάζεται Veloce στο Αγγλοαυστραλιανό Τηλεσκόπιο στο Παρατηρητήριο Siding Spring στην Αυστραλία.

Και νέα διαστημικά τηλεσκόπια, όπως το ευρωπαϊκό PLATO που είναι υπό κατασκευή, θα μας βοηθήσουν επίσης να δούμε καλύτερα τις εξωγήινες ατμόσφαιρες.

Έτσι, ενώ τα σημάδια του διμεθυλοσουλφιδίου στο K2-18b μπορεί να μην συνδέονται με τη ζωή, εξακολουθούν να είναι μια συναρπαστική προοπτική. Υπάρχουν πολλά περισσότερα για εξερεύνηση.

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Image Credit: NASA / CSA / ESA / J. Olmsted (STScI) / Επιστήμη: N. Madhusudhan (Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ)