Νέες ιδέες για το κυνήγι των πλανητών

Από σελίδα του PhysicsWeb, 1 Μαρτίου 2002

Το κυνήγι για πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από μακρινά αστέρια έχει αυξηθεί μετά την ανακάλυψη πως τέτοια αστέρια θα πρέπει να περιβάλλονται από έναν δίσκο σκόνης. Ο Markus Landgraf από την Ευρωπαϊκή Υπηρεασία Διαστήματος (ESA) και οι συνεργάτες του έχουν ήδη βρει την πρώτη άμεση μαρτυρία πως ένας τέτοιος δίσκος υπάρχει στο δικό μας Ηλιακό Σύστημα, πέρα από την τροχιά του Κρόνου. Οι αστρονόμοι θα μπορέσουν πλέον να φτιάξουν μια λίστα από εκείνα τα αστέρια που είναι πιο πιθανό να φιλοξενούν πλανήτες. (xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0201291).

Τα πλανητικά συστήματα πιστεύεται πως συμπυκνώθηκαν από νέφη αερίων και μικρών, στερεών σωματιδίων γνωστά ως διαπλανητική σκόνη. Οι πλανήτες σχηματίσθηκαν κοντά στο αστέρι, εκεί όπου η πυκνότητα των υλικών είναι μεγαλύτερη. Πιο μακριά όμως από το άστρο, τα υλικά συνενώνονται σε μια απέραντη ομάδα μικρών, παγωμένων σωμάτων που στην περίπτωση του δικού μας ηλιακού συστήματος είναι γνωστή ως ζώνη Kuiper.

Η σκόνη αυτή που περίσσεψε κατά τη διάρκεια του σχηματισμού των πλανητών πιστεύεται ότι έχει εξαφανιστεί στο διάστημα και έτσι τα όποια υπολείμματα σκόνης υπάρχουν σήμερα στο ηλιακό μας σύστημα θα πρέπει να έχουν δημιουργηθεί πιο πρόσφατα. Ο Landgraf και οι συνεργάτες του έχουν εξετάσει τα δεδομένα που προήλθαν από τις διαστημικές βολίδες Pioneer 10 και 11 και συμπέραναν πως αυτή η σκόνη προέρχεται από συγκρούσεις μεταξύ των αντικειμένων στη ζώνη Kuiper. Εφόσον λοιπόν η ύπαρξη τέτοιας σκόνης γύρω από ένα αστέρι εξαρτάται από την ύπαρξη ή όχι ομάδας σωμάτων παρόμοια με αυτή της ζώνης Kuiper, ένα νέφος σκόνης αποτελεί πιθανή ένδειξη δημιουργίας πλανητών. 

Χρησιμοποιώντας τις μετρήσεις για την ροή της σκόνης που έκανε το σκάφος Pioneer, οι ερευνητές υπολόγισαν ότι υπάρχει περίπου ένα σωματίδιο σε κάθε 50 κυβικά χιλιόμετρα του δακτυλίου σκόνης του Ηλιακού μας συστήματος. Όσο και αν η τιμή αυτή της πυκνότητας φαίνεται να είναι πολύ μικρή, δεν μπορεί να εξηγηθεί μόνο από τη διάχυση σκόνης που οφείλεται σε κομήτες που περνούν μέσα από το ηλιακό σύστημα. Κοντά στη Γη, οι κομήτες αποβάλλουν σημαντικές ποσότητες σκόνης, πέρα όμως από τον Κρόνο αρχίζουν να ψύχονται με αποτέλεσμα να μειώνεται η διάχυση υλικών. 

Οι ερευνητές, παράλληλα, χρησιμοποίησαν τα δεδομένα από το διαστημόπλοιο της ESA Ulysses, το οποίο περιφέρεται γύρω από τους πόλους του Ήλιου εδώ και 10 χρόνια, για να αποκλείσουν την πιθανότητα ότι οι κόκκοι της σκόνης να προέρχονται από πηγές πέραν του Ηλιακού Συστήματος. Πράγματι, οι μετρήσεις του Ulysses δείχνουν πως κάποιοι διαστρικοί κόκκοι σκόνης είναι πιθανόν να ήταν σαφώς μικρότερα σε μέγεθος συγκρινόμενοι με αυτά της διαπλανητικής σκόνης. 

Έντονες υπέρυθρες εκπομπές που θα μπορούσαν να παραχθούν από κάποιον τέτοιο δακτύλιο έχουν ήδη παρατηρηθεί γύρω από άλλα άστρα. Μελλοντικές αποστολές-όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο της ESA Herschel θα ψάχνουν για παρόμοιες εκπομπές από πολλά, πιο μακρινά αστέρια. Άλλες διαστημικές βολίδες (probes) θα κάνουν τότε λεπτομερείς μετρήσεις για την χημική σύσταση αυτών των άστρων και θα ψάχνουν για σημεία ζωής σε πλανήτες όμοιους της Γης.

"Αν δούμε ένα παρόμοιο δακτύλιο σκόνης γύρω από ένα ώριμο αστέρι, θα ξέρουμε ότι έχει αστεροειδή ή κομήτες", υποστηρίζει  ο Landgraf. "Αν δούμε κενά σε αυτόν τον δακτύλιο, είναι πολύ πιθανό να υπάρχουν πλανήτες που καθώς περιφέρονται σαρώνουν την σκόνη." 

Τα αποτελέσματα της μελέτης πρόκειται να παρουσιαστούν στο περιοδικό "Astrophysical Journal"