Αυτήν τη στιγμή, βρήκαμε 867 διαφορετικούς εξωπλανήτες, αλλά δεν έχουμε ακόμη σίγουρα προσδιορίσει εάν ένας από αυτούς έχει τη ζωή. Ενώ το οξυγόνο είναι σχετικά άφθονο στο Σύμπαν, η εύρεση του στην ατμόσφαιρα ενός απομακρυσμένου πλανήτη θα μπορούσε να δείξει τη βιωσιμότητά του, επειδή η παρουσία του - σε μεγάλες ποσότητες - θα σήμαινε την πιθανή παρουσία της ζωής.
Αλλά πού να κοιτάξετε πρώτα; Μια νέα μελέτη διαπιστώνει ότι θα μπορούσαμε να εντοπίσουμε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα ενός κατοικήσιμου πλανήτη σε τροχιά γύρω από έναν λευκό νάνο - ένα αστέρι που βρίσκεται στη διαδικασία του θανάτου - πολύ πιο εύκολα από ό, τι για έναν πλανήτη που μοιάζει με τη Γη σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι σαν τον Ήλιο.
«Στην αναζήτηση των εξωγήινων βιολογικών υπογραφών, τα πρώτα αστέρια που μελετάμε θα πρέπει να είναι λευκοί νάνοι», δήλωσε ο Avi Loeb, θεωρητικός στο Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian (CfA) και διευθυντής του Ινστιτούτου Θεωρίας και Υπολογισμού.
Ο Loeb και ο συνάδελφός του Dan Maoz από το Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ εκτιμούν ότι μια έρευνα για τους 500 πιο κοντινούς λευκούς νάνους θα μπορούσε να εντοπίσει μία ή περισσότερες κατοικήσιμες Γη.
Ένας λευκός νάνος είναι αυτό που γίνονται τα αστέρια όπως ο Ήλιος αφού εξαντλήσουν τα πυρηνικά τους καύσιμα. Ξεφουσκώνει τα εξωτερικά του στρώματα, αφήνοντας πίσω τους έναν θερμό πυρήνα που μπορεί να έχει περίπου το μέγεθος της Γης. Ψύχεται αργά και ξεθωριάζει με την πάροδο του χρόνου, αλλά μπορεί να διατηρήσει τη θερμότητα αρκετά για να ζεστάνει έναν κοντινό κόσμο για δισεκατομμύρια χρόνια.
Επί του παρόντος, οι περισσότεροι πλανήτες που έχουμε βρει σε τροχιά κοντά στο γονικό τους αστέρι, καθώς οι αστρονόμοι βρίσκουν πλανήτες που χρησιμοποιούν την αστρομετρία από τη βαρυτική επίδραση που έχει ο πλανήτης στο αστέρι, με αποτέλεσμα να ταλαντεύεται ποτέ τόσο ελαφρά. Οι τεράστιοι πλανήτες κοντά στο αστέρι έχουν το μεγαλύτερο αποτέλεσμα και έτσι είναι ο ευκολότερος εντοπισμός.
Χρησιμοποιώντας τη φωτομετρία, οι αστρονόμοι βλέπουν μια πτώση στην ποσότητα φωτός που εκπέμπει ένα αστέρι όταν ένας πλανήτης περνά μπροστά από το αστέρι. Δεδομένου ότι ένας λευκός νάνος έχει περίπου το ίδιο μέγεθος με τη Γη, ένας πλανήτης μεγέθους Γης θα μπλοκάρει ένα μεγάλο κλάσμα του φωτός του και θα δημιουργούσε ένα προφανές σήμα. Η φωτομετρία ή η μέθοδος διαμετακόμισης έχει αποδείξει τον καλύτερο τρόπο εξεύρεσης εξωπλανητών.
Ένας λευκός νάνος είναι πολύ μικρότερος και πιο αμυδρός από τον Ήλιο, και ένας πλανήτης θα πρέπει να είναι πολύ πιο κοντά για να είναι κατοικήσιμος με υγρό νερό στην επιφάνειά του, έτσι ώστε οι πλανήτες γύρω από ένα αστέρι λευκού νάνου να είναι πιο εύκολο να εντοπιστούν. Ένας κατοικήσιμος πλανήτης θα περιβάλλει τον λευκό νάνο μία φορά κάθε 10 ώρες σε απόσταση περίπου ενός εκατομμυρίου μιλίων.
Το πιο σημαντικό, μπορούμε να μελετήσουμε μόνο τις ατμόσφαιρες των πλανητών που διέρχονται. Όταν το φως του λευκού νάνου λάμπει μέσα από το δαχτυλίδι του αέρα που περιβάλλει τον σκιαγραφημένο δίσκο του πλανήτη, η ατμόσφαιρα απορροφά λίγο φως του αστεριού. Αυτό αφήνει χημικά δακτυλικά αποτυπώματα που δείχνουν εάν ο αέρας περιέχει υδρατμούς ή ακόμη και υπογραφές ζωής, όπως οξυγόνο.
Υπάρχει όμως μια προειδοποίηση: Πριν ένα αστέρι γίνει λευκός νάνος, διογκώνεται σε έναν κόκκινο γίγαντα, κατακλύζεται και καταστρέφει τυχόν κοντινούς πλανήτες. Επομένως, ένας πλανήτης θα έπρεπε να φτάσει στην κατοικήσιμη ζώνη αφού το αστέρι εξελιχθεί σε λευκό νάνο. Είτε θα μετανάστευε προς το αστέρι από μια πιο μακρινή τροχιά είτε θα ήταν ένας νέος πλανήτης που θα σχηματίστηκε από την υπολειπόμενη σκόνη και αέριο.
Ωστόσο, δεν έχουμε ακόμη βρει έναν εξωπλανήτη γύρω από έναν λευκό νάνο, παρόλο που ο Loeb και ο Moaz λένε ότι η αφθονία των βαριών στοιχείων στην επιφάνεια των λευκών νάνων υποδηλώνει ότι ένα σημαντικό κλάσμα από αυτούς έχουν βραχώδεις πλανήτες.
Χρειαζόμαστε ένα καλύτερο μάτι στον ουρανό για να βρούμε πλανήτες γύρω από λευκούς νάνους, λένε ο Loeb και ο Maoz, και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει μέχρι το τέλος αυτής της δεκαετίας, υπόσχεται να μυρίσει τα αέρια αυτών των εξωγήινων κόσμων .
Ο Loeb και ο Maoz δημιούργησαν ένα συνθετικό φάσμα, αναπαράγοντας αυτό που θα έβλεπε η JWST εάν εξέταζε έναν κατοικήσιμο πλανήτη σε τροχιά γύρω από έναν λευκό νάνο. Διαπίστωσαν ότι τόσο το οξυγόνο όσο και οι υδρατμοί θα ήταν ανιχνεύσιμα με λίγες μόνο ώρες συνολικού χρόνου παρατήρησης.
«Το JWST προσφέρει την καλύτερη ελπίδα να βρει έναν κατοικημένο πλανήτη στο εγγύς μέλλον», δήλωσε ο Maoz.
Πρόσφατη έρευνα των αστρονόμων της CfA Courtney Dressing και David Charbonneau έδειξε ότι ο κοντινότερος κατοικήσιμος πλανήτης είναι πιθανό να περιστρέφεται σε ένα κόκκινο αστέρι νάνου (ένα δροσερό αστέρι χαμηλής μάζας που υφίσταται πυρηνική σύντηξη). Δεδομένου ότι ένας κόκκινος νάνος, αν και μικρότερος και πιο αμυδρός από τον Ήλιο, είναι πολύ μεγαλύτερος και φωτεινότερος από έναν λευκό νάνο, το έντονο φως του θα κατακλύσει το αχνό σήμα από την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη σε τροχιά. Το JWST θα πρέπει να παρατηρήσει εκατοντάδες ώρες διέλευσης για να έχει οποιαδήποτε ελπίδα να αναλύσει τη σύνθεση της ατμόσφαιρας.
«Αν και ο κοντινότερος κατοικήσιμος πλανήτης μπορεί να βρίσκεται σε τροχιά γύρω από ένα κόκκινο αστέρι νάνου, ο κοντινότερος που μπορούμε εύκολα να αποδείξουμε ότι είναι σωστός μπορεί να περιστρέφεται σε έναν λευκό νάνο», δήλωσε ο Loeb.
Διαβάστε το άρθρο τους εδώ.
Πηγή: CfA
