Επιβεβαιώνεται: Πλανήτης που μοιάζει σε μέγεθος με τη γή σε τροχιά στη κατοικήσιμη ζώνη γύρω από άστρο που μοιάζει με τον ήλιο

Το 2003 ως μεταπτυχιακός φοιτητής στο Mullard Space Science Lab του UCL δοκιμάζαμε μαζί τον επόπτη της πτυχιακής μου εργασίας να εξακριβώσουμε αν οι φωτοευαίθητοι αισθητήρες τύπου CCD (το “φιλμ” μιας ψηφιακής κάμερας με απλά λόγια) είχαν αρκετή ακρίβεια ώστε να μπορούν να εντοπίσουν τη στιγμιαία μείωση στη φωτεινότητα μίας πηγής κατά 1/10000 φορές. Τόσο περίπου είναι το φως που χάνεται από την φωτεινή ακτινοβολία ενός άστρου όταν μπροστά του παρεμβάλλεται ένας πλανήτης με μέγεθος όπως της γής και με τροχιά περίπου όπως αυτής του πλανήτη μας γύρω από τον ήλιο.

Η ιδέα ήταν να κατασκευαστεί ένα διαστημικό τηλεσκόπιο ειδικά σχεδιασμένο ώστε να παρατηρεί μεγάλα αστρικά πεδία (πολλά άστρα συγχρόνως) καταγράφοντας τη φωτεινότητά τους συνέχεια για κάποια χρόνια. Αυτές οι παρατηρήσεις θα οδηγούσαν στην έμμεση ανακάλυψη πλανητών που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια στη γειτονιά μας με απώτερο σκοπό να βρεθούν υποψήφιοι που θα πληρούσαν εκείνα τα χαρακτηριστικά ώστε να θεωρηθούν “κατοικήσιμοι”. Αυτό έχει προσδιορισθεί ως βραχώδης πλανήτες με μέγεθος πάνω κάτω όπως της γής που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το αστέρι τους σε απόσταση παρόμοια με της γής. Συνάμα αυτό το αστέρι θα πρέπει να είναι παρόμοιο με τον ήλιο ώστε αυτοί η πλανήτες να μην είναι ούτε πολύ θερμοί αλλά ούτε και παγωμένοι.

Η μέθοδος αυτή είχε δώσει ήδη από το 1999 την πρώτη της ανακάλυψη, με επίγειες παρατηρήσεις, του εξω-πλανήτη HD 209458 b. Λόγω της ατμόσφαιρας όμως έμεινε μόνο στον εντοπισμό μεγάλων πλανητών παρόμοιων με το Δία και το Κρόνο. Η μεγάλη αλλαγή ήρθε δέκα χρόνια μετά όταν η ιδέα ενός διαστημικού τηλεσκοπίου σχεδιασμένο γι αυτό το σκοπό έγινε πραγματικότητα από τη NASA με την αποστολή Kepler που έφερε επανάσταση στον εντοπισμό τέτοιων ουράνιων σωμάτων ενισχύοντας περισσότερο την υπόθεση ότι ο γαλαξίας μας είναι ίσως σπίτι για πολλούς, πάρα πολλούς ίσως πέραν των 100.000.000.000 πλανητών εκ των οποίων οι 17.000.000.000 ίσως να μοιάζουν πολύ με τη γή  [Planetary Candidates Observed by Kepler III: Analysis of the First 16 Months of Data]. Σήμερα έχουμε επιβεβαιώσει την ύπαρξη πέρι των 2000 και αυτό το οφείλουμε κατά πολύ στο Kepler.

Από αυτούς τους 2000 μόνο καμιά ντουζίνα έχουν χαρακτηριστεί ως δυνητικά “κατοικήσημοι”. Όμως όλοι τους φιλοξενούνται σε πλανητικά συστήματα γύρω από αστέρια πολύ διαφορετικά από τον ήλιο. Χτες 23/07 η Νάσα ανακοίνωσε την ανακάλυψη του πρώτου τετοιου πλανήτη σε τροχιά γύρω από αστέρι το οποίο είναι στην ίδια “οικογένεια” με τον ήλιο (τύπος G2) σε απόσταση 1400 έτη φωτός (13.244.739.800.000.000 χλμ.) από το ηλιακό σύστημα. Το όνομα αυτού Kepler-452b.

Καλλιτεχνική απεικόνιση συγκρίνει τη γη με τον kepler-432b

Ο πλανήτης αυτός περιφέρεται γύρω από το άστρο του σε απόσταση μόλις 5 τις εκατό περισσότερο από ότι η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο ενώ κάνει μία περιφορά (έτος) μεσα σε 385 ημέρες. Ενώ το αστέρι είναι παρόμοιο με τον Ήλιο, είναι πιο γερασμένο, και τα αστέρια φωτίζουν περισσότερο καθώς γερνούν. Αυτό σημαίνει ότι ο Κέπλερ-452b λαμβάνει πραγματικά περισσότερη θερμότητα από το αστέρι του απ’ό, τι εμείς από τον Ήλιο, έτσι είναι πιθανότατα θερμότερος από ό, τι είμαστε εμείς.

Σημειώστε, όμως, ότι μερικά δισεκατομμύρια χρόνια πριν το αστέρι αυτό ήταν ψυχρότερο, λίγο πολύ όπως και ο ήλιος είναι τώρα. Αυτό σημαίνει ότι πριν από ένα μεγάλο χρονικό διάστημα, ο 452b έπαιρνε την ίδια ποσότητα φωτός και θερμότητας όπως η Γη.

Αυτό δεν σημαίνει ότι ο πλανήτης είναι ίδιος με τη Γη. Είναι σίγουρα μεγαλύτερος από με διάμετρο 1,6 φορές μεγαλύτερη. Δεν ξέρουμε τη μάζα του, δυστυχώς, και χωρίς αυτό δεν μπορούμε να γνωρίζουμε την πυκνότητά του. Η πυκνότητα είναι το στοιχείο που μας θα μας δώσει μια ιδέα για τη σύστασή του. Το νερό έχει πυκνότητα 1 γραμμάριο ανά κυβικό εκατοστό, αλλά ο σίδηρος έχει 8 ενώ τα πετρώματα 2 με 3.

Αν ο πλανήτης έχει την ίδια σύσταση όπως η Γη, θα έχει τέσσερις φορές τη μάζα της Γης. Σε αυτή την περίπτωση, την επιφάνεια η βαρύτητα του θα είναι 1,6 φορές της Γης δηλαδή αν ζυγίζει 100 κιλά στη Γη, εκεί θα ζυγίζει 160. Αν είναι λιγότερο πυκνός (περισσότερο πέτρωμα) η βαρύτητα στην επιφάνεια θα είναι χαμηλότερη ενώ αν είναι πυκνότερος (περισσότερα μεταλλο), θα είναι ακόμη υψηλότερη.

Δεν είναι σαφές τι σημαίνει αυτό για την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη. Αν όλα τα άλλα πράγματα είναι ίσα, περισσότερη βαρύτητα σημαίνει ότι μπορεί να συγκρατήσει περισσότερο αέριο, έτσι ο αέρας θα μπορούσε να είναι πιο πυκνός. Αν ίσχυε αυτό, και σε συνδυασμό με το ότι λαμβάνει περισσότερο φως και θερμότητα από το άστρο του από ό, τι η γή, θα μπορούσε να υποστεί έντονο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Ή, μπορεί να μην έχει καθόλου αέρα, ή, ή… Χωρίς περισσότερες πληροφορίες, το μόνο που μπορούμε να κάνουμε είναι υποθέσεις.

Σε τελική ανάλυση είναι ακόμα νωρίς να προτρέχουμε σε χαρακτηρισμούς που είμαι σίγουρος ότι θα κάνουν την εμφάνισή τους τις επόμενες μέρες όπως “βρέθηκε κατοικήσιμος πλανήτης”… Η απάντηση στο πραγματικό ερώτημα του αν είμαστε μόνοι στο σύμπαν έχει ακόμα πολύ δρόμο μέχρι να ξεκαθαρίσει. Είμαστε σε ένα γαλαξία γεμάτο με πλανήτες, πολλοί από τους οποίους μοιάζουν με εμάς, και πολλούς που δεν μοιάζουν. Όμως ακόμα και αυτοί που φαίνονται διαφορετικοί αρχικά μπορεί να μοιάζουν πολύ περισσότερο με μας από ό, τι συνειδητοποιούμε σήμερα.