Τις τελευταίες δεκαετίες, σημειώθηκε έκρηξη στον αριθμό των ηλιακών πλανητών που έχουν ανακαλυφθεί. Από την 1η Απριλίου 2018, συνολικά 3.758 exoπλανήτες έχουν επιβεβαιωθεί σε 2.808 συστήματα, με 627 συστήματα που έχουν περισσότερους από έναν πλανήτες. Εκτός από την επέκταση των γνώσεών μας για το Σύμπαν, ο σκοπός αυτής της αναζήτησης ήταν να βρει στοιχεία για τη ζωή πέρα από το Ηλιακό μας Σύστημα.
Κατά την αναζήτηση των κατοικήσιμων πλανητών, οι αστρονόμοι έχουν χρησιμοποιήσει τη Γη ως παράδειγμα. Αλλά θα αναγνωρίζαμε έναν πραγματικά «πλανήτη» πλανήτη αν είδαμε έναν; Αυτή η ερώτηση εξετάστηκε σε πρόσφατη εφημερίδα από δύο καθηγητές, ο ένας εκ των οποίων είναι κυνηγός εξωπλανήτη και ο άλλος, ειδικός στη γη και την αστροβιολογία. Μαζί, θεωρούν ποιες πρόοδοι (παρελθόν και μέλλον) θα είναι καθοριστικές για την αναζήτηση του Earth 2.0.
Η εφημερίδα, με τίτλο «Γη ως εξωπλανήτης», εμφανίστηκε πρόσφατα στο διαδίκτυο. Η μελέτη διεξήχθη από τον Tyler D. Robinson, πρώην μεταδιδακτορικό συνεργάτη της NASA και επίκουρο καθηγητή από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Αριζόνα και τον Christopher T. Reinhard - βοηθό καθηγητή από τη Σχολή Γης και Ατμοσφαιρικών Μελετών του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Γεωργίας.
Για χάρη της μελέτης τους, οι Robinson και Reinhard επικεντρώνονται στο πώς το κυνήγι κατοικήσιμων και κατοικημένων πλανητών πέρα από το Ηλιακό μας Σύστημα εστιάζει συνήθως στα ανάλογα της Γης. Αυτό είναι αναμενόμενο, καθώς η Γη είναι ο μόνος πλανήτης που γνωρίζουμε ότι μπορεί να στηρίξει τη ζωή. Όπως είπε ο καθηγητής Robinson στο Space Magazine μέσω email:
«Η Γη είναι - αυτή τη στιγμή! - το μοναδικό μας παράδειγμα κατοικήσιμου και κατοικημένου κόσμου. Έτσι, όταν κάποιος ρωτά, "Πώς θα μοιάζει ένας κατοικήσιμος εξωπλανήτης;" ή «Πώς θα μοιάζει ένας ζωντανός εξωπλανήτης;», η καλύτερη επιλογή μας είναι να στραφούμε προς τη Γη και να πούμε, «Ίσως θα μοιάζει πολύ έτσι». Ενώ πολλές μελέτες έχουν υποθέσει άλλους κατοικήσιμους πλανήτες (π.χ. σούπερ-Γη που καλύπτονται με νερό), το κορυφαίο μας παράδειγμα ενός πλήρως λειτουργούμενου κατοικήσιμου πλανήτη θα είναι πάντα η Γη. "
Επομένως, οι συγγραφείς εξετάζουν πώς οι παρατηρήσεις που έγιναν από διαστημικό σκάφος του Ηλιακού Συστήματος οδήγησαν στην ανάπτυξη προσεγγίσεων για την ανίχνευση υπογραφών κατοίκησης και ζωής σε άλλους κόσμους. Αυτά περιλαμβάνουν το Πρωτοπόρος 10 και11 αποστολές και Voyager 1 και2 διαστημικό σκάφος, το οποίο πραγματοποίησε flybys πολλών σωμάτων ηλιακού συστήματος κατά τη δεκαετία του 1970.
Αυτές οι αποστολές, οι οποίες διεξήγαγαν μελέτες για τους πλανήτες και τα φεγγάρια του Ηλιακού Συστήματος χρησιμοποιώντας φωτομετρία και φασματοσκοπία επέτρεψαν στους επιστήμονες να μάθουν πολλά για την ατμοσφαιρική χημεία και σύνθεση αυτών των σωμάτων, καθώς και για τα μετεωρολογικά πρότυπα και τη χημεία. Οι επόμενες αποστολές έχουν προσθέσει σε αυτό αποκαλύπτοντας βασικές λεπτομέρειες σχετικά με τις επιφανειακές λεπτομέρειες και τη γεωλογική εξέλιξη των ηλιακών πλανητών και των φεγγαριών.
Επιπλέον, το Γαλιλαίος Ο ανιχνευτής διεξήγαγε flybys of Earth τον Δεκέμβριο του 1990 και 1992, το οποίο παρείχε στους πλανητικούς επιστήμονες την πρώτη ευκαιρία να αναλύσουν τον πλανήτη μας χρησιμοποιώντας τα ίδια εργαλεία και τεχνικές που είχαν εφαρμοστεί στο παρελθόν σε όλο το Ηλιακό Σύστημα. Ήταν επίσης το Voyager 1 ανιχνευτής που πήρε μια μακρινή εικόνα της Γης, την οποία ο Carl Sagan αναφερόταν ως φωτογραφία "Pale Blue Dot".
Ωστόσο, σημειώνουν επίσης ότι η ατμόσφαιρα και το επιφανειακό περιβάλλον της Γης έχει εξελιχθεί σημαντικά τα τελευταία 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με διάφορα ατμοσφαιρικά και γεωλογικά μοντέλα, η Γη μοιάζει με πολλά περιβάλλοντα στο παρελθόν που θα θεωρούνταν «ξένα» από τα σημερινά πρότυπα. Αυτές περιλαμβάνουν τις πολλές εποχές του πλανήτη της Γης και τις πρώτες εποχές, όταν η αρχέγονη ατμόσφαιρα της Γης ήταν το προϊόν της ηφαιστειακής έκρηξης.
Όπως εξήγησε ο καθηγητής Robinson, αυτό παρουσιάζει μερικές επιπλοκές όσον αφορά την εύρεση άλλων παραδειγμάτων «Pale Blue Dots»:
«Η βασική επιπλοκή είναι να προσέξουμε να μην πέσουμε στην παγίδα της σκέψης ότι η Γη πάντα εμφανιζόταν όπως κάνει σήμερα. Έτσι, ο πλανήτης μας παρουσιάζει στην πραγματικότητα μια τεράστια ποικιλία επιλογών για το πώς μπορεί να μοιάζει ένας κατοικήσιμος ή / και κατοικημένος πλανήτης. "
Με άλλα λόγια, το κυνήγι μας για αναλογικά της Γης θα μπορούσε να αποκαλύψει μια πληθώρα κόσμων που είναι «Γη», με την έννοια ότι μοιάζουν με μια προηγούμενη (ή μελλοντική) γεωλογική περίοδο της Γης. Σε αυτά περιλαμβάνονται το "Snowball Earth's", το οποίο θα καλύπτεται από παγετώδη φύλλα (αλλά θα μπορούσε να είναι ζωντανό), ή ακόμα και πώς έμοιαζε η Γη κατά τη διάρκεια των Hadean ή Archean Eons, όταν η οξυγονική φωτοσύνθεση δεν είχε πραγματοποιηθεί ακόμη.
Αυτό θα είχε επίσης επιπτώσεις όταν πρόκειται για τι είδους ζωή θα μπορούσε να υπάρχει εκεί. Για παράδειγμα, εάν ο πλανήτης είναι ακόμα νέος και η ατμόσφαιρα του ήταν ακόμη στην αρχέγονη κατάσταση, η ζωή θα μπορούσε να είναι αυστηρά σε μικροβιακή μορφή. Ωστόσο, εάν ο πλανήτης ήταν δισεκατομμύρια ετών και σε μια διαδημική περίοδο, πιο περίπλοκες μορφές ζωής μπορεί να έχουν εξελιχθεί και να περιπλανιούνται στη Γη.
Ο Robinson και ο Reinhard συνεχίζουν να εξετάζουν ποιες μελλοντικές εξελίξεις θα βοηθήσουν στον εντοπισμό των "Pale Blue Dots". Αυτά περιλαμβάνουν τηλεσκόπια επόμενης γενιάς όπως το Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) - έχει προγραμματιστεί για ανάπτυξη το 2020 - και το Τηλεσκόπιο έρευνας υπερύθρων ευρείας περιοχής (WFIRST), το οποίο βρίσκεται υπό ανάπτυξη. Άλλες τεχνολογίες περιλαμβάνουν έννοιες όπως το Starshade, το οποίο προορίζεται να εξαλείψει το έντονο φως των αστεριών, έτσι ώστε οι εξωπλανήτες να μπορούν να απεικονιστούν άμεσα.
«Εντοπίζοντας αληθινά απαλά μπλε κουκκίδες - χερσαίοι κόσμοι που καλύπτονται από το νερό στην κατοικήσιμη ζώνη των αστεριών που μοιάζουν με τον ήλιο - θα απαιτηθούν βελτιώσεις στην ικανότητά μας να« απεικονίζουμε »εξωπλανήτες», δήλωσε ο Ρόμπινσον. «Εδώ, χρησιμοποιείτε είτε οπτικά μέσα στο τηλεσκόπιο είτε ένα φουτουριστικό« αστέρι »που πετάει πέρα από το τηλεσκόπιο για να ακυρώσει το φως ενός λαμπερού άστρου, δίνοντάς σας τη δυνατότητα να δείτε έναν εξασθενημένο πλανήτη σε τροχιά γύρω από αυτό το αστέρι. Ορισμένες διαφορετικές ερευνητικές ομάδες, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων σε κέντρα της NASA, εργάζονται για να τελειοποιήσουν αυτές τις τεχνολογίες. "
Μόλις οι αστρονόμοι είναι σε θέση να απεικονίσουν βραχώδεις εξωπλανήτες απευθείας, θα μπορούν επιτέλους να μελετήσουν την ατμόσφαιρα τους λεπτομερώς και να θέσουν πιο ακριβείς περιορισμούς στην πιθανή τους κατοίκηση. Πέρα από αυτό, μπορεί να έρθει μια μέρα που θα είμαστε σε θέση να απεικονίσουμε τις επιφάνειες αυτών των πλανητών, είτε μέσω εξαιρετικά ευαίσθητων τηλεσκοπίων ή αποστολών διαστημικών σκαφών (όπως το Project Starshot).
Ανεξάρτητα από το αν θα βρούμε ένα άλλο "Pale Blue Dot" πρέπει να δούμε. Αλλά τα επόμενα χρόνια, μπορεί τελικά να έχουμε μια καλή ιδέα για το πόσο κοινός (ή σπάνιος) είναι ο κόσμος μας πραγματικά.
