Η NASA θα μπορεί να ανιχνεύσει δίδυμους πλανήτες της Γης με τα μελλοντικά διαστημικά τηλεσκόπια

Πηγή: JPL, 15 Απριλίου 2007

Ερευνητές της NASA έδειξαν ότι ένα διαστημικό τηλεσκόπιο εξοπλισμένο με τον κατάλληλο εξοπλισμό θα μπορούσε στην πράξη να φωτογραφίσει έναν πλανήτη όμοιο με τη Γη, που θα είναι σε τροχιά γύρω από ένα κοντινό άστρο. Το συμπέρασμα αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα στην αναζήτηση κατοικήσιμων πλανητών πέρα από το ηλιακό μας σύστημα.

Τρεις προσομοιούμενοι πλανήτες - ένας πολύ φωτεινός με το μέγεθος του Δία, ένας με τη μισή φωτεινότητα πάλι όσο και ο Δίας και τέλος ένας πολύ εξασθενημένος όσο και η Γη. Αυτή η εικόνα δημιουργήθηκε από μια ακολουθία 480 εικόνων που δημιουργήθηκαν στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης JPL. Ο αστερίσκος στο κέντρο δίνει τη θέση του προσομοιούμενου άστρου του συστήματος.

Για πρώτη φορά, οι ερευνητές της NASA έχουν αποδείξει με επιτυχία, αλλά στο εργαστήριο, ότι ένα διαστημικό τηλεσκόπιο εξοπλισμένο με ειδικούς μάσκες και κάτοπτρα θα μπορούσε να συλλάβει μια φωτογραφία ενός πλανήτη σαν τη Γη σε τροχιά γύρω από το γονικό του άστρο. Αυτό το συμπέρασμα είναι ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός για αποστολές, όπως η προτεινόμενη με τον Terrestrial Planet Finder, που έχει σκοπό να κυνηγήσει ένα δίδυμο πλανήτη με τη Γη που μπορεί να φιλοξενεί ζωή.

Η προσπάθεια να τραβήξουν οι επιστήμονες την εικόνα ένα εξωπλανήτη είναι πολύ δύσκολος στόχος, επειδή η σχετικά αμυδρή λαμπρότητα του εξουδετερώνεται εύκολα από το πολύ έντονο φως του πολύ μεγαλύτερου, και φωτεινότερου γονικού άστρου του. Η πρόκληση αυτή συγκρίνεται με την έρευνα ενός αναμμένου σπίρτου δίπλα σε έναν προβολέα.

Τώρα όμως, δύο ερευνητές στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA στην Πασαντένα, έχουν δείξει ότι με έναν απλό στεμματογράφο - όργανο που χρησιμοποιείται για "να καλύψει" το έντονο φως ενός άστρου - μαζί με έναν διευθετήσιμο κάτοπτρο, θα επιτρέψει σε ένα διαστημικό τηλεσκόπιο να πάρει την εικόνα ενός απόμακρου πλανήτη, 10 δισεκατομμύρια φορές πιο εξασθενημένο από το κεντρικό άστρο του.

Η καλλιτεχνική αυτή εικόνα παρουσιάζει ένα σύστημα με ένα άστρο σαν τον ήλιό μας και ένα αέριο γιγάντιο πλανήτη παρόμοιο με το Δία. Η πλειοψηφία των 210 γνωστών ως σήμερα εξωπλανητών είναι γίγαντες αερίου από 5 έως 4.000 φορές μεγαλύτεροι από τη Γη, και είναι πιθανά ακατοίκητοι όπως την ξέρουμε.

Η απόδειξη ότι θα μπορούσε ένα μελλοντικό παρατηρητήριο μα τραβήξει εικόνες ενός μικρού πλανήτη περιγράφεται σε μια δημοσίευση. που έγινε στο Nature, με επικεφαλής συντάκτη τον John Trauger. Στο εργαστηριακό πείραμα χρησιμοποίησαν ένα λέιζερ για να προσομοιωθεί το άστρο, και με τα πιο εξασθενημένα αντίγραφα του άστρου να χρησιμεύουν ως οι "πλανήτες."

Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει διάφορες τεχνικές για να ανιχνεύσουν τους 210 εξωπλανήτες. Οι περισσότεροι από αυτούς είναι είτε πάρα πολύ καυτοί, είτε πάρα πολύ ψυχροί είτε πάρα πολύ μεγάλη σφαίρα αερίου, για να θεωρηθούν πιθανοί βιότοποι της ζωής. Μέχρι τώρα, κανένας δεν έχει κατορθώσει να συλλάβει μια εικόνα ενός εξωπλανητικού συστήματος που να μοιάζει με το ηλιακό σύστημά μας. Οι επιστήμονες όμως είναι πρόθυμοι να παρατηρήσουν τα κοντινά συστήματα για να ψάξουν για έναν πλανήτη σαν τη Γη - με το σωστό μέγεθος, την ίδια περίπου τροχιά και άλλα γνωρίσματα που θεωρούνται φιλικά για τη ζωή.

Η προτεινόμενη αποστολή Ανίχνευσις Γήινων Πλανητών θα ψάξει για τους πλανήτες σαν τη Γη, που θα είναι σε τροχιά γύρω από τα 250 πιο κοντινά μας άστρα.

Στην εργαστηριακή επίδειξη τα δύο συστήματα High Contrast και Imaging Testbed υπερνίκησαν δύο σημαντικά εμπόδια που αντιμετωπίζουν όλα το τα τηλεσκόπια στην προσπάθεια τους να τραβήξουν την εικόνα εξωπλανητών - την διάθλαση και το σκεδαζόμενο φως.

Όταν το φως του άστρου χτυπά την άκρη του κύριου κατόπτρου ενός τηλεσκοπίου, διαταράσσεται ελαφρώς, παράγοντας ένα μοτίβο δακτυλίων ή ακίδων που περιβάλλουν τη σημαντικότερη πηγή φωτός στην εικόνα. Αυτό προξενεί περίθλαση του φωτός και μπορεί να κρύψει εντελώς κάθε πλανήτη στο πεδίο παρατήρησης.

Έτσι, οι επιστήμονες έφτιαξαν ένα ζεύγος από μάσκες για το σύστημά τους, με αποτέλεσμα η συνδυασμένη δράση τους να δημιουργεί αρκετό σκοτάδι για να δούμε το φως από κάθε πλανήτη κατευθείαν.