Το Πλανητικό Σύστημα του Gliese 581

Οι Αστρονόμοι βρήκαν τον πρώτο εξωγήινο κόσμο που θα μπορούσε να υποστηρίξει ζωή στην επιφάνειά του. Βρίσκεται στην κατάλληλη απόσταση από το αστέρι του, ώστε να διαθέτει

νερό σε υγρή μορφή και έχει πιθανότατα την ίδια βραχώδη σύσταση της Γης.

“Αυτός είναι ο πιο συναρπαστικός εξωπλανήτης που έχω δει μέχρι σήμερα,” λέει ο James Kasting από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, ο οποίος αναμείχθηκε στην ανακάλυψη.

Ο πλανήτης περιφέρεται γύρω από έναν αμυδρό κόκκινο νάνο 20 έτη φωτός από τη Γη και ονομάζεται Gliese 581. Είναι γνωστό ότι περιφέρονται τέσσερις πλανήτες γύρω από αυτό το άστρο, με δύο από αυτούς να βρίσκονται ανάμεσα στην εσωτερική και εξωτερική “ζώνη επιβίωσης”, όπου μπορεί να υπάρξει υγρό νερό – και επομένως πιθανότητα ζωής – στην επιφάνειά τους.

Ένας από αυτούς, ο οποίος ολοκληρώνει μία περιφορά σε 13 μέρες, φαίνεται πολύ θερμός για να διαθέτει υγρό νερό. Ο άλλος, με διάρκεια περιφοράς 67 ημέρες, ίσως είναι όσο θερμός χρειάζεται για να διαθέτει νερό σε υγρή μορφή, αλλά η θέση του δεν είναι ακόμα ξεκάθαρη, όπως λέει ο Kasting. Οι γνώμες θα συνεχίσουν ίσως να διίστανται, καθώς ο πλανήτης βρίσκεται πολύ κοντά στο εξωτερικό όριο της ζώνης επιβίωσης.

Ο νέος πλανήτης που βρέθηκε, ο οποίος ονομάζεται Gliese 581 g, βρίσκεται μεταξύ του θεμού και του ψυχρού πλανήτη. “Είσαι στριμωγμένος στη μέση της ζώνης επιβίωσης, κάτι που είναι τέλειο,” λέει ο Kasting, ο οποίος έχει μελετήσει τους άλλους δύο πλανήτες που βρίσκονται στα όρια της ζώνης.

Ο Steven Vogt του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, στο Santa Cruz και ο Paul Butler του Ινστιτούτου Carnegie της Washington DC, χρησιμοποίησαν το 10 μέτρων τηλεσκόπιο Keck I στη Χαβάη για να μελετήσουν τις ταλαντεύσεις του άστρου σε σχέση με τη βαρυτική έλξη των πλανητών του. Συνδίασαν τα δεδομένα τους με μετρήσεις που έγιναν από τον Michel Mayor του Αστεροσκοπείου της Γενεύης και των συναδέλφων του με τη χρήση ενός τηλεσκοπίου 3,6 μέτρων στο Νότιο Ευρωπαϊκό Αστεροσκοπείο στη Χιλή.

Μία βραχώδης Υπερ-Γη

Οι ταλαντεύσεις αποκάλυψαν δύο καινούριους πλανήτες γύρω από το άστρο, ανεβάζοντας το σύνολο στους 6. Ο ένας έχει σχεδόν 7 φορές τη μάζα της Γης και βρίσκεται σε τροχιά 433 ημερών γύρω από το άστρο του – αρκετά μακριά ώστε να μπορεί να φιλοξενεί νερό σε υγρή μορφή.

Ο άλλος, ο Gliese 581 g, βρίσκεται μέσα στη ζώνη επιβίωσης και βρίσκεται σε τροχιά 37 ημερών. Η μάζα του είναι 3.1 με 4.3 φορές εκείνης της Γης.

Η σχετικά μικρή του μάζα σημαίνει ότι η σύστασή του είναι κυρίως βραχώδης, όπως η Γη. Προσομοιώσεις δείχνουν ότι πλανήτες με μέγεθος μεγαλύτερο του δεκαπλάσιου της Γης συγκεντρώνουν μεγάλες ποσότητες αερίων, και μετατρέπονται σε μη κατοικήσιμους γίγαντες όπως ο Δίας, χωρίς στέρεα ή υγρή επιφάνεια έτσι ώστε να μπορεί να αναπτυχθεί ζωή.

Κάποιοι πλανήτες γίγαντες είχαν βρεθεί μέσα στις ζώνες επιβίωσης των αστέρων τους, αλλά δεν προκάλεσαν μεγάλη εντύπωση εξαιτίας της μη φιλόξενης δομής τους.

Η Ζώνη του Λυκόφωτος

Οι συνθήκες στον πλανήτη θα ήταν διαφορετικές από εκείνες στην Γη. Ο αστέρας είναι απλά ένας ερυθρός νάνος μικρής μάζας, με φωτεινότητα που αγγίζει μόλις το 1% αυτής του Ήλιου.

Επειδή εκπέμπει τόσο λίγη θερμότητα και φωτεινότητα, η φιλόξενη περιοχή για ζωή βρίσκεται πολύ κοντύτερα από εκείνη του Ήλιου. Σε τόσο μικρές αποστάσεις, οι πλανήτες της ζώνης αντιμετωπίζουν ισχυρές ελκτικές δυνάμεις από το άστρο τους που πιθανότατα μειώνουν την ταχύτητα περιστροφής τους με τον καιρό, μέχρι να κλειδώσουν σε μία θέση ώστε η μία πλευρά τους να κοιτάει πάντα το άστρο, με τον ίδιο τρόπο που η Σελήνη έχει στραμμένη την ίδια πάντα πλευρά της προς τη Γη.

Αυτό θα σήμαινε αιώνιο φως για την μία πλευρά και μόνιμο σκοτάδι για την άλλη. Μία πρώτη εκτίμηση θέτει την θερμοκρασία στην φωτεινή πλευρά γύρω στους 71 °C και στους -34 °C για τη σκοτεινή, παρόλο που οι άνεμοι θα μπορούσαν να μειώνουν την αίσθηση της διαφοράς θερμοκρασίας μεταφέροντας θερμότητα σε όλη την επιφάνεια του πλανήτη.

Αν ταξιδεύαμε από τη μία πλευρά του πλανήτη προς την άλλη, θα βλέπαμε ότι θα υπήρχε ένα εύρος ενδιάμεσων θερμοκρασιών, λέει ο Vogt. “Το πιο βολικό μέρος σε αυτόν τον πλανήτη βρίσκεται κατά μήκος αυτού που αποκαλούμε ο εξολοθρευτής (terminator), την γραμμή ανάμεσα στο φως και το σκοτάδι”, λέει. “Βασικά βλέπεις τον αστέρα να κάθεται στον ορίζοντα – βλέπεις μία αιώνια ανατολή ή ένα αιώνιο ηλιοβασίλεμα”.

Πρώτος από πολλούς

Η ανακάλυψη δείχνει ότι πλανήτες που θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν ζωή δεν είναι σπάνιο φαινόμενο, με ένα 10 με 20 τοις εκατό των ερυθρών νάνων και των αστέρων που μοιάζουν με τον Ήλιο να τους φιλοξενούν, λέει η ομάδα. Κι αυτό γιατί ο Gliese 581 είναι ένα από μόλις εννέα άστρα στην απόστασή του που εξερευνήθηκαν με τόσο υψηλή ακρίβεια έτσι ώστε να αποκαλύψουν έναν πλανήτη μέσα στην Βιώσιμη Ζώνη.

“Αν πάρετε τον αριθμό των αστεριών στον Γαλαξία μας – μερικά εκατοντάδες εκατομμύρια – και τα πολλαπλασιάσετε με το 10 ή ο 20 τοις εκατό, καταλήγετε με 20 ή 40 δισεκατομμύρια πλανήτες που θα μπορούσαν ίσως να φιλοξενήσουν ζωή”, αναφέρει ο Vogt. “Είναι ένα πολύ μεγάλο νούμερο.”

Ζωτικά Σημάδια

Ωστόσο, ο Butler λέει ότι αυτός είναι πιθανότατα ο πρώτος από πολλούς βραχώδεις πλανήτες που πιθανότατα θα βρεθούν στις βιώσιμες ζώνες των αστέρων τους τα επόμενα χρόνια, και κάποιοι από αυτούς μπορεί να είναι πολύ περισσότερο φιλόξενοι έτσι ώστε να ακολουθήσει η παρατήρησή τους.

Περιλαμβάνουν βιώσιμους πλανήτες που τυχαίνει να διαβαίνουν μπροστά ή πίσω από τους αστέρες τους όπως κοιτάμε από τη Γη. Αυτή η ευθυγράμμιση κάνει πολύ ευκολότερη τη μέτρηση του φωτός στις ατμόσφαιρές τους, ένα κατόρθωμα το οποίο θα μπορεί να επιτευχθεί με τα μελλοντικά επίγεια τηλεσκόπια με διόπτρες μεγέθους 25 με 40 μέτρων, σύμφωνα με τον Butler. Άλλοι υπολόγισαν πως το James Webb Space Telescope της NASA, που είναι προγραμματισμένο να εκτοξευθεί το 2014, θα μπορούσε να επιτύχει το ίδιο κατόρθωμα για τα πολύ κοντινά ηλιακά συστήματα.

“Παρόλο που δεν θα εξετάσουμε λεπτομερώς την ατμόσφαιρα του πλανήτη, θα υπάρξει κάποιος βιώσιμος πλανήτης του οποίου την ατμόσφαιρα θα μπορούμε να εξετάσουμε λεπτομερώς μέσα στην δεκαετία”, λέει ο Butler.

Η ανακάλυψη αυτή έγινε πάνω που μία πρόσφατη έρευνα επιχείρησε να προβλέψει πότε θα βρισκόταν ένας βιώσιμος πλανήτης σαν τη Γη. Αυτή η μελέτη προέβλεπε ότι αυτό θα γινόταν πιθανότατα το 2011 και μάλλον τον μήνα Μάιο που πέρασε.

Πηγή: www.newscientist.com