|
|
|
Το διαστημικό παρατηρητήριο Kepler θα ψάξει για εξωηλιακούς πλανήτεςΆρθρο, Ιούλιος 2005 |
|
Η NASA σκοπεύει το 2007 να εκτοξεύσει ένα ισχυρό διαστημικό παρατηρητήριο με σκοπό την έρευνα εξωηλιακών πλανητών σαν τη Γη μας. Το Kepler, όπως θα λέγεται, θα τεθεί σε ηλιοκεντρική τροχιά και ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του γερμανού αστρονόμου που επινόησε τους νόμους της πλανητικής κίνησης.
Φυσικά και δεν μπορούμε να κατασκευάσουμε ένα τηλεσκόπιο που να μπορεί να δει πλανήτες σε άλλους αστέρες. Το καλύτερο που μπορούμε να κάνουμε είναι να συναγάγουμε την ύπαρξη ενός πλανήτη από τη βαρυτική του έλξη στο μητρικό του αστέρα· αυτή η τεχνική - που βασίζεται στη μελέτη της ακτινικής ταχύτητας του αστέρα - μπορεί να εφαρμοστεί μόνο για αέριους γίγαντες, όπως ο Ποσειδώνας, ή ακόμη μεγαλύτερους πλανήτες. Έως σήμερα έχουμε ανακαλύψει 150 τέτοιους αέριους γίγαντες, αφού μόνο τέτοιου μεγέθους πλανήτες μπορούμε να εντοπίσουμε. Δεν μπορούμε ν' ανιχνεύσουμε γήινους πλανήτες, πλανήτες δηλαδή αρκετά συμπαγείς ώστε να μπορούν να φιλοξενήσουν εξωγήινες μορφές ζωής. Φαίνεται, λοιπόν, ότι δε θα μπορέσουμε ποτέ να δούμε τον εξωγήινο να χαιρετά προς την κατεύθυνση μας. Ίσως όμως να τον εντοπίσουμε από τις αναλαμπές του. Για την έρευνα του θα χρησιμοποιήσει τη μέθοδο διέλευσης, γι αυτό και θα διαθέτει ένα εξαιρετικά ευαίσθητο φωτόμετρο στο τηλεσκόπιο του ενός μέτρου του. Πρόκειται να ελέγξει τη φωτεινότητα εκατοντάδων χιλιάδων άστρων σε ένα τμήμα του ουρανού σχεδόν ίδιου μεγέθους με το χέρι σας, και θα παρατηρεί για κάποια αποκαλυπτική περιοδική "εξασθένιση" του φωτός του άστρου. Όταν ο εξωηλιακός πλανήτης διέρχεται μπροστά ακριβώς από τον αστέρα, θα μπλοκάρει ένα μικρό ποσοστό της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας του. Το αστέρι θα φαίνεται πιο αμυδρό - ουσιαστικά θα διακρίνουμε μία αναλαμπή. Εάν καταφέρουμε να εντοπίσουμε μία τέτοια μείωση της ακτινοβολίας, δε θα έχουμε βέβαια καταλήξει στο συμπέρασμα ότι στο πλανητικό αυτό σύστημα ζουν εξωγήινοι. Θα γνωρίζουμε όμως ότι ο πλανήτης είναι τόσο συμπαγής ώστε να μην μπορεί ν' αποκλειστεί αυτό το ενδεχόμενο. Αυτός είναι ο λόγος της αποστολής του Kepler, που θα εκτοξευθεί τον Οκτώβριο του 2007. Το διαστημικό παρατηρητήριο Kepler είναι το πνευματικό τέκνο του William Borucki, επιστήμονα από το ερευνητικό Κέντρο Ames της NASA που από το 1984 είχε αρχίσει να διερευνά τη δυνατότητα εντοπισμού γήινων πλανητών μέσω του φαινομένου των διαβάσεων, 11 χρόνια πριν ανακαλυφθεί ο πρώτος εξωπλιακός πλανήτης. Από την αρχή είχε συνειδητοποιήσει πόσο δύσκολο είναι ν' ανιχνευτούν γήινοι πλανήτες κατά τη διάβαση τους μπροστά από αστέρα. Εάν θεωρήσουμε ότι γύρω από κάθε αστέρα στον ουρανό περιφέρεται ένας πλανήτης με το μέγεθος της Γης, μόνο ένας στους 200 θα κινείται σε τέτοια τροχιά ως προς τη Γη ώστε να περνάει μεταξύ του αστέρα του και της Γης. Επίσης, επειδή οι βραχώδεις πλανήτες είναι μικροί, ο Borucki χρειαζόταν ανιχνευτές που θα μπορούν να εντοπίζουν απειροελάχιστες μεταβολές της αστρικής ακτινοβολίας - σε ποσοστό 1/100.000 περίπου. Μοιάζει σαν να θέλουμε να διακρίνουμε έναν κόκκο άμμου που κινείται μπροστά από λαμπτήρα. Επειδή μόνο 1 στους 200 αστέρες θα είναι ανιχνεύσιμος (αριθμός ο οποίος στην πραγματικότητα ίσως να είναι ακόμη μικρότερος, αφού μάλλον δεν αντιστοιχεί σε κάθε αστέρα και ένας γήινος πλανήτης), το Kepler θα πρέπει να εξετάσει μεγάλο αστρικό δείγμα. Το τηλεσκόπιο του, μήκους 0,95 μ., θα εστιάσει σε μία από τις σπείρες του Γαλαξία μας συλλαμβάνοντας ένα τεράστιο οπτικό πεδίο: μεγαλύτερο από 200 τετραγωνικές μοίρες, με κάθε διεύθυνση να είναι 200πλάσια της διαμέτρου της Σελήνης. Στη συνέχεια θα περιμένει. Σε αντίθεση με τα περισσότερα τηλεσκόπια, τα οποία σαρώνουν τον ουρανό αναζητώντας τα ουράνια σώματα στόχους τους, το Kepler θα παραμείνει προσηλωμένος για 4 χρόνια στους ίδιους 100.000 αστέρες. Το Kepler θα είναι λοιπόν σαν μία τεράστια ακίνητη κάμερα στον ουρανό. Εάν το φως κάποιου από αυτούς τους αστέρες μειωθεί έστω και λίγο, θα μπορέσουμε τότε να το εντοπίσουμε. Άλλοι δορυφόροι για την έρευνα πλανητών 1. Corot - 2006 Η ευρωπαϊκή ESA θα ανοίξει το χορό των διαστημικών
παρατηρητηρίων που θα ψάχνουν για γήινους βραχώδεις πλανήτες το 2006. Θα
παρακολουθεί προσεκτικά την ασθενή μεταβολή της λαμπρότητας των άστρων,
σημάδι ότι διέρχεται ένα αντικείμενο από μπροστά του. Το Corot θα είναι
ευαίσθητο σε αυτές τις μεταβολές - που λέγονται διελεύσεις - ώστε να
συλλάβει βραχώδεις πλανήτες μεγέθους 10 φορές μικρότερο της Γης. 2. Αποστολή Space Interferometry (SIM) - 2009 Η αποστολή αυτή οφείλει να πετάξει το 2009 και θα ακολουθεί τη γη καθώς θα περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο για να μην επηρεάζεται από αυτήν. Σκοπός της είναι να μετρήσει την απόσταση των άστρων με μεγάλη ακρίβεια. Θα είναι τόσο μεγάλη η ακρίβεια που θα μπορεί να επισημάνει τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις πάνω στο άστρο των πλανητών του. Παραδείγματος χάριν, εάν εξετάζατε τη θέση του ήλιου μας από ένα απόμακρο σημείο, θα έμοιαζε να ταλαντεύεται χάρις στη βαρύτητα του Δία, του Κρόνου, και ακόμη και της Γης. Το SIM θα είναι σε θέση να ανιχνεύσει τις αλληλεπιδράσεις ενός άστρου με πλανήτες μικρότερους της Γης. 3. Terrestrial Planet Finder (TPF) - 2012-2015> Αντίθετα από τις προηγούμενες αποστολές, που θα ανιχνεύσουν πλανήτες σαν τη γη έμμεσα, ο Ανιχνευτής Γήινων Πλανητών θα τους 'δει'. Σχεδιάζεται να ξεκινήσει το 2012 και θα μηδενίζει το φως από τα απόμακρα αστέρια κατά έναν παράγοντα 100.000 φορές, αποκαλύπτοντας τους πλανήτες τους. Το τελικό σχέδιο είναι ακόμα υπό μελέτη, αλλά θα μπορούσε να καταλήξει να αποτελείται από μια ομάδα διαστημικών σκαφών που θα πετά σε κλειστό σχηματισμό. Θα συγχωνεύει το φως τους για να σχηματίσουν μαζί ένα πολύ μεγαλύτερο εικονικό διαστημικό τηλεσκόπιο. Ο Terrestrial Planet Finder της NASA, θα είναι ένα τηλεσκόπιο του ορατού φωτός και μεγέθους οκτώ μέτρων. Το TPF θα ερευνά σε μια απόσταση 50 ετών φωτός μακριά από τη γη. Όχι μόνο θα είναι σε θέση να δει τους πλανήτες στο μέγεθος της γης σε αυτές τις ζώνες, αλλά θα είναι σε θέση να αναλύσει τη σύνθεση των ατμοσφαιρών τους. Εδώ βρίσκεται το κλειδί: Το TPF θα είναι σε θέση να επισημάνει την παρουσία οξυγόνου, υδρατμού, μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα σε αυτούς τους πλανήτες στην κατοικήσιμη ζώνη άλλων αστεριών. Ίσως μπορέσει να βρει κάποιο ίχνος ζωής στις ατμόσφαιρες αυτών των πλανητών. Αν βρούμε ζωή αλλού στον γαλαξία μας τότε θα ήταν κάτι το σύνηθες σε ολόκληρο το Σύμπαν. 4. Darwin - 2014 Αμέσως μόλις ξεκινήσει να λειτουργεί η αποστολή TPF, η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία προγραμματίζει να προωθήσει τον Δαρβίνο της, έναν στολίσκο οκτώ ή έξι διαστημικών σκαφών που θα πετούν σε σχηματισμό για να βρουν πλανήτες στο μέγεθος της Γης, αλλά και προς αναζήτηση των χημικών υπογραφών της ζωής. Το κάθε ένα σκάφος θα φέρει ένα υπέρυθρο τηλεσκόπιο των δύο μέτρων Εάν οι ωκεάνιοι πλανήτες πραγματικά υπάρχουν, τότε θα είναι ένας από τους στόχους τους Ο Δαρβίνος θα είναι το ισχυρότερο διαστημικό παρατηρητήριο, παρέχοντας εικόνες με 10-πλάσια λεπτομέρεια ακόμη και από το διάδοχο του Hubble, το James Webb Space Telescope (που πρόκειται να πετάξει το 20011). Τα άστρα είναι δισεκατομμύρια φορές φωτεινότερα από τους πλανήτες τους, έτσι ο Δαρβίνος θα λύσει αυτό το πρόβλημα με την παρατήρηση στο υπέρυθρο φάσμα, όπου αυτή η διαφορά είναι πολύ μικρότερη. Θα είναι επίσης σε θέση να ακυρώσει το φως των άστρων για να αποκαλύψει τους πολύ πιο αμυδρούς πλανήτες. Ο Δαρβίνος θα είναι αρκετά παρόμοιος με τον Ανιχνευτή Πλανητών, που οι δύο διαστημικές υπηρεσίες θεωρούν σαν μία ενιαία αποστολή και που θα χρηματοδοτούνται και από τις δύο ομάδες. Πηγές: NASA, Popular Science |
Κατά
τη διάρκεια της αποστολής του, που θα κρατήσει τέσσερα χρόνια, το Kepler
πρέπει να ανακαλύψει πολλούς πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από άλλα
αστέρια, και το φωτόμετρό του είναι πολύ ευαίσθητο για να παρατηρήσει έναν
πλανήτη στο μέγεθος της γης