Αστρονομία

Το τρέχον έτος εξελίσσεται σε σημαντική χρονιά όσον αφορά την έρευνα για πλανήτες οι οποίοι κινούνται σε τροχιά γύρω από άλλα άστρα. Τον Απρίλιο, αστρονόμοι στο Αστεροσκοπείο της Γενεύης ανακοίνωσαν την ανακάλυψη του περισσότερο γεώμορφου εξωηλιακού πλανήτη απ’ όσους έχουν μέχρι σήμερα εντοπιστεί ―τον πρώτο πετρώδη κόσμο πέρα από το ηλιακό μας σύστημα, στον οποίο μάλιστα ενδέχεται να υπάρχει νερό σε υγρή μορφή. Με μέγεθος 1,5 φορές μεγαλύτερο της Γης και πενταπλάσια μάζα, ο εν λόγω πλανήτης περιφέρεται γύρω από τον ερυθρό νάνο με την ονομασία Gliese 581. Περισσότερες παρόμοιες ανακοινώσεις θα δημοσιευτούν πιθανότατα κατά τους επόμενους μήνες, καθώς το πρώτο διαστημικό παρατηρητήριο αποκλειστικά για τον εντοπισμό εξωηλιακών πλανητών, το οποίο ονομάζεται COROT, θα τεθεί σε πλήρη λειτουργία και οι ερευνητές θα ολοκληρώσουν τους υπολογισμούς τους.

Στο «κυνήγι» άλλων κόσμων, οι εμπλεκόμενοι επιστήμονες έχουν αποδειχθεί ιδιαίτερα επιδέξιοι στο να εξάγουν συμπεράσματα μέσω παρατηρήσεων που διεξάγονται από το έδαφος. Οι αστρονόμοι στη Γενεύη ανακάλυψαν τον πετρώδη, γεώμορφο πλανήτη ανιχνεύοντας αρχικά την ελαφριά ταλάντωση στην κίνηση του μητρικού άστρου, καθώς το άστρο και ο πλανήτης περιστρέφονται γύρω από το κοινό τους κέντρο βάρους. Η εν λόγω ταλάντωση συνεπάγεται μικροσκοπικές μετατοπίσεις Doppler στις φασματικές γραμμές του φωτός του άστρου. Αν και οι ερευνητές προσδιόρισαν τη μάζα του εξωηλιακού πλανήτη μέσω της παρατηρηθείσας κίνησης, δεν μπόρεσαν να μετρήσουν άμεσα το μέγεθός του, διότι δεν πραγματοποιεί διάβαση ―δηλαδή, δεν περνά ανάμεσα από τη Γη και το μητρικό του άστρο. Συνεπώς, η ομάδα έπρεπε να εξαγάγει την πυκνότητα του πλανήτη από μοντέλα σχηματισμού πλανητών, όπως αναφέρει ένα μέλος της ομάδας, ο Stephane Udry.

Πάντως, ακόμα και αν ο συγκεκριμένος πλανήτης διέβαινε μπροστά από το άστρο του, η ομάδα ίσως και πάλι να μην είχε τη δυνατότητα να τον παρατηρήσει. Η ερευνητική παρατήρηση μέσα από την τυρβώδη ατμόσφαιρα της Γης απαιτεί συστήματα προσαρμοστικής οπτικής για τη διόρθωση των παραμορφώσεων, όμως η ίδια ακριβώς τεχνολογία είναι και που αποκλείει επίσης τις ακριβείς μετρήσεις μείωσης του φωτός, η οποία πραγματοποιείται όταν ένας πλανήτης διέρχεται μπροστά από ένα άστρο. Ακόμα και με τα μελλοντικά γιγαντιαία τηλεσκόπια που θα φτάνουν τα 42 μέτρα σε διάμετρο, η ευαισθησία για μια τέτοια φωτομετρική ανίχνευση θα παραμείνει περιορισμένη. «Είναι δύσκολο να συνδυάσεις τον εντοπισμό των διαβάσεων με τα συστήματα προσαρμοστικής οπτικής», διατείνεται ο Udry. «Αυτό οφείλεται στο ότι τα συστήματα προσαρμοστικής οπτικής διαταράσσουν συνεχώς τη φωτομετρική βαθμονόμηση».

Σε αυτό το σημείο έρχονται να βοηθήσουν τα διαστημικά παρατηρητήρια, όπως το κόστους 46 εκατομμυρίων δολαρίων COROT (CΟnvection RΟtation and planetary Transits: μεταφορά, περιστροφή και πλανητικές διαβάσεις). Πέρα από τη μελέτη των ρυτιδώσεων στην επιφάνεια των άστρων, η οποία στοχεύει στη συγκέντρωση πληροφοριών για το εσωτερικό τους, το παρατηρητήριο αναζητεί μεταβολές της αστρικής λαμπρότητας, οι οποίες ενδεχομένως να υποδεικνύουν διάβαση ενός εξωηλιακού πλανήτη. Ο δορυφόρος COROT άρχισε να κάνει μετρήσεις τον φετινό Φεβρουάριο [2007] και, όταν βαθμονομηθεί πλήρως, το διαμέτρου 27 εκατοστομέτρων τηλεσκόπιο θα ανιχνεύει μεταβολές στην ένταση του φωτός, τόσο μικρές όσο 1 μέρος στα 20.000, υπερβαίνοντας κατά πολύ τη διακριτική ικανότητα των οργάνων εδάφους. Ο COROT θα παρατηρήσει τελικά 120.000 άστρα. «Είναι μια έρευνα “στα τυφλά”, όμως απαιτείται μεγάλος αριθμός άστρων προκειμένου να αυξήσουμε την πιθανότητα ανακάλυψης πλανητών», εξηγεί ο Pierre Barge του Εργαστηρίου Αστροφυσικής της Μασσαλίας στη Γαλλία, επί κεφαλής της ομάδας εργασίας τού COROT.

Πέρα από το να ανακαλύπτει εξωηλιακούς πλανήτες, ο COROT θα έχει επίσης τη δυνατότητα να προσδιορίζει τα μεγέθη τους, καθότι η μείωση της φωτεινότητας κατά την επιπρόσθηση ενός πλανήτη είναι ανάλογη του μεγέθους του πλανήτη. Και η γνώση του μεγέθους του οδηγεί στον προσδιορισμό της πυκνότητάς του, επιβεβαιώνοντας με αυτό τον τρόπο εάν ο πλανήτης είναι πετρώδης ή αεριώδης. Επί του παρόντος, οι αστρονόμοι γνωρίζουν τη διάμετρο 20 μόνο από τους περίπου 240 γνωστούς εξωηλιακούς πλανήτες.

Οι διαβάσεις μπορούν να αξιοποιηθούν και από άλλα διαστημικά παρατηρητήρια για τη διαλεύκανση των λεπτομερειών της ατμόσφαιρας οποιουδήποτε εξωηλιακού πλανήτη. Στο τεύχος της 12ης Ιουλίου τού Nature, η Giovanna Tinetti, της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος και του University College του Λονδίνου, και οι συνάδελφοί της ανέφεραν την ανακάλυψη νερού σε έναν πλανήτη που περιφέρεται γύρω από άστρο σε απόσταση 64 ετών φωτός, βάσει μετρήσεων στο υπέρυθρο οι οποίες ελήφθησαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer τής NASA. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ένταση του φωτός που απορροφάται από την ατμόσφαιρα του πλανήτη, όταν αυτός διέρχεται μπροστά από το μητρικό του άστρο, ταιριάζει με τα χαρακτηριστικά απορρόφησης των υδρατμών. Ο πλανήτης όμως αποδείχθηκε τελικά πως ήταν ένας αέριος γίγαντας, κατά 15% περίπου μεγαλύτερος από τον Δία, συνεπώς πιθανότατα δεν θα φιλοξενούσε ζωή.

Δυστυχώς, κανένα από τα σημερινά τροχιακά παρατηρητήρια ―ούτε καν το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble― δεν μπορεί να ανιχνεύσει νερό σε μικρότερους κόσμους. «Δεν είναι επαρκώς ευαίσθητα για να μελετήσουν μικρότερους πετρώδεις πλανήτες», δηλώνει η Tinetti. Προσδοκά ότι ανιχνεύσεις τέτοιου είδους θα είναι εφικτές με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb ―το διάδοχο του Hubble―, το οποίο θα εκτοξευτεί το 2013.

Τα διαστημικά παρατηρητήρια δεν πρόκειται να «παροπλίσουν» τα γήινα ομόλογά τους στην αναζήτηση εξωηλιακών πλανητών. Τα όργανα εδάφους έχουν τη δυνατότητα να ανιχνεύουν αρκετά ικανοποιητικά τη μετατόπιση Doppler και είναι αναγκαία για να επιβεβαιώνουν τα ευρήματα από τα διαστημικά παρατηρητήρια. Ο COROT έχει ήδη εξερευνήσει αρκετούς πιθανούς νέους εξωηλιακούς πλανήτες, όμως οι ερευνητές δεν θα ανακοινώσουν τα αποτελέσματά τους πριν από το τέλος του έτους. «Πρέπει να διεξαγάγουμε έναν συγκεκριμένο αριθμό ελέγχων», δηλώνει ο Barge. Εάν οι έλεγχοι επιτύχουν, να αναμένετε πολλά νέα από τους «άλλους κόσμους».

Επιστημονικά Νέα - Οκτώβριος, 2007