Η ανακάλυψη εξωγήινης ζωής δεν είναι μία απλή διαδικασία, παρ’ ότι η γήινη τεχνολογία έχει πραγματοποιήσει άλματα προόδου τα τελευταία χρόνια. Η τοποθέτηση τηλεσκοπείων εκτός γήινης ατμόσφαιρας άνοιξε -ουσιαστικά- τον δρόμο για τη μελέτη πλανητών εκτός του ηλιακού μας συστήματος.
Το τηλεσκόπιο James Webb μελετά δεκάδες πλανήτες, οι οποίοι είναι πιθανόν να διαθέτουν ατμόσφαιρα και νερό, ίσως και ζωή. Πρόσφατα, το James Webb προχώρησε σε μία πολύ σημαντική ανακάλυψη. Εντόπισε μόρια άνθρακα στην ατμόσφαιρα του πλανήτη K2-18 b, έναν εξωπλανήτη 8,6 φορές μεγαλύτερηο από τη Γη. Ανάμεσα στα αέρια που εντόπισε, συμπεριλαμβάνονται το μεθάνιο και το διοξειδίο του άνθρακα. Η ανακάλυψη του Webb έρχεται να προστεθεί σε πρόσφατες μελέτες που υποδηλώνουν ότι ο K2-18 b θα μπορούσε να είναι ένας εξωπλανήτης, ο οποίος έχει τη δυνατότητα να έχει μια πλούσια σε υδρογόνο ατμόσφαιρα και μια επιφάνεια καλυμμένη με νερό.
Ο K2-18 b περιφέρεται γύρω από το νάνο αστέρι K2-18 στην κατοικήσιμη ζώνη και βρίσκεται 120 έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Λέοντα.
«Τα ευρήματά μας υπογραμμίζουν τη σημασία της εξέτασης διαφορετικών κατοικήσιμων περιβαλλόντων στην αναζήτηση ζωής αλλού», εξήγησε ο Nikku Madhusudhan, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Cambridge και επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας που ανακοινώνει αυτά τα αποτελέσματα. «Παραδοσιακά, η αναζήτηση ζωής σε εξωπλανήτες έχει επικεντρωθεί κυρίως σε μικρότερους βραχώδεις πλανήτες, αλλά οι μεγαλύτεροι κόσμοι του Υκείου είναι σημαντικά πιο ευνοϊκοί για ατμοσφαιρικές παρατηρήσεις».
Η αφθονία μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα και η έλλειψη αμμωνίας υποστηρίζουν την υπόθεση ότι μπορεί να υπάρχει ένας ωκεανός νερού κάτω από μια ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο στον K2-18 b. Αυτές οι αρχικές παρατηρήσεις Webb παρείχαν επίσης μια πιθανή ανίχνευση ενός μορίου που ονομάζεται διμεθυλοσουλφίδιο (DMS). Στη Γη, αυτό παράγεται μόνο από τη ζωή. Το μεγαλύτερο μέρος του DMS στην ατμόσφαιρα της Γης εκπέμπεται από το φυτοπλαγκτόν σε θαλάσσια περιβάλλοντα.
Το συμπέρασμα του DMS είναι λιγότερο ισχυρό και απαιτεί περαιτέρω επικύρωση. «Οι επερχόμενες παρατηρήσεις Webb θα πρέπει να είναι σε θέση να επιβεβαιώσουν εάν το DMS είναι πράγματι παρόν στην ατμόσφαιρα του K2-18 b σε σημαντικά επίπεδα», εξήγησε ο Madhusudhan.
Ενώ το K2-18 b βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη και είναι πλέον γνωστό ότι φιλοξενεί μόρια που φέρουν άνθρακα, αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι ο πλανήτης μπορεί να υποστηρίξει ζωή. Το μεγάλο μέγεθος του πλανήτη – με ακτίνα 2,6 φορές την ακτίνα της Γης – σημαίνει ότι το εσωτερικό του πλανήτη πιθανότατα περιέχει ένα μεγάλο μανδύα πάγου υψηλής πίεσης, όπως ο Ποσειδώνας, αλλά με μια πιο λεπτή ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο και μια επιφάνεια ωκεανού. Ωστόσο, είναι επίσης πιθανό ο ωκεανός να είναι πολύ ζεστός για να είναι κατοικήσιμος ή να είναι υγρός.
«Αν και αυτό το είδος πλανήτη δεν υπάρχει στο ηλιακό μας σύστημα, οι υπο-Ποσειδώνες είναι ο πιο κοινός τύπος πλανήτη που είναι γνωστός μέχρι στιγμής στον γαλαξία», εξήγησε το μέλος της ομάδας Subhajit Sarkar του Πανεπιστημίου του Κάρντιφ. «Έχουμε αποκτήσει το πιο λεπτομερές φάσμα μιας κατοικήσιμης ζώνης υπο-Ποσειδώνα μέχρι σήμερα, και αυτό μας επέτρεψε να υπολογίσουμε τα μόρια που υπάρχουν στην ατμόσφαιρά του».
Ο χαρακτηρισμός της ατμόσφαιρας των εξωπλανητών όπως ο K2-18 b – δηλαδή ο προσδιορισμός των αερίων και των φυσικών συνθηκών τους – είναι μια πολύ ενεργή περιοχή στην αστρονομία. Ωστόσο, αυτοί οι πλανήτες υπερκαλύπτονται – κυριολεκτικά – από τη λάμψη των πολύ μεγαλύτερων μητρικών αστεριών τους, γεγονός που καθιστά την εξερεύνηση ατμοσφαιρών εξωπλανητών ιδιαίτερα προκλητική.
To James Webb παρέκαμψε αυτήν την πρόκληση αναλύοντας το φως από το μητρικό αστέρι του K2-18 b καθώς περνούσε από την ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη. Ο K2-18 b είναι ένας διερχόμενος εξωπλανήτης, που σημαίνει ότι μπορούμε να ανιχνεύσουμε μια πτώση της φωτεινότητας καθώς περνά από την όψη του αστέρα-ξενιστή του. Έτσι ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά ο εξωπλανήτης το 2015 με την αποστολή K2 της NASA. Αυτό σημαίνει ότι κατά τη διάρκεια των διελεύσεων, ένα μικρό κλάσμα αστρικού φωτός θα περάσει από την ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη πριν φτάσει σε τηλεσκόπια όπως το Webb. Το πέρασμα του αστρικού φωτός μέσα από την ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη αφήνει ίχνη που οι αστρονόμοι μπορούν να συνδυάσουν για να προσδιορίσουν τα αέρια της ατμόσφαιρας του εξωπλανήτη.
«Αυτό το αποτέλεσμα ήταν δυνατό μόνο λόγω του εκτεταμένου εύρους μήκους κύματος και της άνευ προηγουμένου ευαισθησίας του Webb, που επέτρεψε την ισχυρή ανίχνευση φασματικών χαρακτηριστικών με δύο μόνο διελεύσεις», δήλωσε ο Madhusudhan. «Για σύγκριση, μια παρατήρηση διέλευσης με τον Webb παρείχε συγκρίσιμη ακρίβεια με οκτώ παρατηρήσεις με το Hubble που διεξήχθησαν σε λίγα χρόνια και σε ένα σχετικά στενό εύρος μήκους κύματος».
«Αυτά τα αποτελέσματα είναι προϊόν μόνο δύο παρατηρήσεων του K2-18 b. Έχουμε ακόμη πολλές παρατηρήσεις μπροστά μας», εξήγησε ο Σάββας Κωνσταντίνου από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ. «Αυτό σημαίνει ότι η δουλειά μας εδώ δεν είναι παρά μια πρώιμη επίδειξη του τι μπορεί το Webb στην παρατήρηση εξωπλανητών κατοικήσιμης ζώνης».
Τα αποτελέσματα της ομάδας έγιναν δεκτά για δημοσίευση στο The Astrophysical Journal Letters.
Πηγή: skai.gr
