Καυτοί υπερ-γήινοι πλανήτες θα μπορούσαν παρόλα αυτά να φιλοξενούν ζωή

Πηγή: NewScientist, 11 Ιουλίου 2008

Οι βραχώδεις πλανήτες μεγάλης μάζας που ονομάζονται «υπερ-γαίες» - ακόμα κι εκείνοι που είναι πολύ κοντά στα αστέρια τους - μπορούν να προσφέρουν τις κατάλληλες συνθήκες για την ζωή, δείχνουν πρόσφατες έρευνες.

Σε ποσοστό μέχρι και 15 φορές τη μάζα της Γης, τα βραχώδη αυτά αντικείμενα είναι μεγαλύτερα και πιο εύκολο να εντοπιστούν από ότι οι μεσαίου μεγέθους κόσμοι σαν τη Γη, που ακόμη να ανιχνευτούν. Στην πραγματικότητα, οι τεχνολογικές πρόοδοι πρόσφατα οδήγησαν στην ανακάλυψη έως και 45 νέες υπερ-γαίες, και οι αστρονόμοι λένε ότι το 1/3 του συνόλου των άστρων σαν τον Ήλιο μας μπορούν να φιλοξενούν βραχώδεις πλανήτες.

Αλλά θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν κάποια μορφή ζωής; "Δεν υπάρχει λόγος για τον οποίο οι διάφοροι χημικοί κύκλοι που είναι σημαντικοί για τη ζωή στον πλανήτη μας δεν θα μπορούσαν να λειτουργήσουν σε υπερ-γαίες", λέει η Lisa Kaltenegger του Κέντρου Αστροφυσικής του Harvard.

Η Kaltenegger βοήθησε να οργανωθεί μια πρόσφατη διάσκεψη για το θέμα αυτό, και λέει ότι το συμπέρασμα των συμμετεχόντων ήταν εξίσου θετικό - ακόμη και για αυτούς τους πλανήτες, που κάποτε είχαν απορριφθεί πως είχαν υπερβολικά σκληρές συνθήκες για τη ζωή.

Φωτιά και πάγος

Οι υπερ-γαίες σε τροχιά κοντά στα αστέρια, για παράδειγμα, δέχονται ισχυρές βαρυτικές έλξεις, που τους κρατάει "παλιρροιακά κλειδωμένους' στη θέση τους. Αυτό σημαίνει ότι η μία πλευρά ενός τέτοιου πλανήτη πάντα βλέπει το αστέρι, όπως κάνει και η Σελήνη, που δείχνει πάντοτε την ίδια πλευρά προς τη Γη.

Αστρονόμοι προηγουμένως υπέθεταν ότι τέτοιοι πλανήτες θα είναι κόσμοι με διπλό πρόσωπο, της φωτιάς και του πάγου, με το μισό να λιώνει και τα άλλα να είναι κατεψυγμένο.

Κάποια αρχικά μοντέλα πρότειναν ότι οι ατμόσφαιρες αυτών των κόσμων θα χάνονται γρήγορα, καθώς οι υδρατμοί και άλλα ατμοσφαιρικά μόρια στην σκοτεινή πλευρά του πλανήτη, θα μετατραπούν σε πάγο και θα βυθιστούν στο έδαφος. "Νόμιζα ότι η ατμόσφαιρα στη σκοτεινή πλευρά ήταν εντελώς παγωμένη, και τότε αυτή θα απορροφούσε την ατμόσφαιρα της θερμής πλευράς, παγώνοντας την για καλά," είπε ο Kaltenegger.

Αλλά τα νέα μοντέλα δείχνουν ότι αν μια παλιρροιακά κλειδωμένη υπερ-Γη έχει μια ατμόσφαιρα τουλάχιστον εξίσου πυκνή όπως της Γης, τότε ισχυροί άνεμοι θα μπορούσαν να μεταφέρουν θερμότητα από τη ζεστή πλευρά προς την ψυχρή. Ομοίως, εάν ο πλανήτης έχει ένα παγκόσμιο ωκεανό, τότε θαλάσσια ρεύματα θα μπορούσαν να συμβάλουν στην εξάπλωση της θερμότητας.

Ακόμα, αυτό το φαινόμενο δεν θα αντισταθμίσει την έντονη θερμότητα του πλανήτη, που είναι πολύ κοντά στο μητρικό τους άστρο. Αλλά αυτό σημαίνει ότι οι υπερ-γαίες θα μπορούσαν δυνητικά να φιλοξενούν ζωή ακόμα και σε 0,05 αστρονομικές μονάδες μακριά από εξασθενημένα αστέρια, γνωστό ως κόκκινοι νάνοι, που απαρτίζουν περίπου το 85% των αστεριών στον Γαλαξία μας (για σύγκριση, ο Ερμής βρίσκεται σε απόσταση 0,38 αστρονομικές μονάδες μακριά από τον Ήλιο).

Κινήσεις των πλακών

Και κατά κάποιο τρόπο, οι υπερ-γαίες θα μπορούσαν να έχουν ακόμη και περισσότερες πιθανότητες να ευνοούν τη ζωή από όσο η Γη και τα μεσαία ξαδέλφια τους, λένε οι επιστήμονες.

Πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι οι υπερ-γαίες, βιώνουν περισσότερη δραστηριότητα των τεκτονικών πλακών από ό,τι οι μικρότεροι βραχώδεις κόσμοι.

Στη Γη, η τεκτονική δραστηριότητα των πλακών - η μετατόπιση και η σύγκρουση των ηπειρωτικών πλακών - είναι απαραίτητη για τη ζωή.

Παίζει κρίσιμο ρόλο στον κύκλο του άνθρακα-πυριτίου, που απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, αυξάνοντας τη θερμοκρασία του πλανήτη. Η τεκτονική των πλακών επίσης κλειδώνει τα αέρια του θερμοκηπίου στα επιφανειακά πετρώματα και απομονώνονται στο εσωτερικό της Γης, έτσι ώστε ο πλανήτης να μην θερμανθεί και τόσο πολύ.

"Ο τρόπος με τον οποίο βιώνουμε τη ζωή στη Γη είναι ενεργοποιημένος από την τεκτονική δραστηριότητα των πλακών", λέει η Diana Valencia, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Harvard.

Οι υπερ-γαίες θα πρέπει να έχουν μεγαλύτερους πυρήνες σε τήξη και θα πρέπει να δημιουργούν επιπλέον θερμότητα από ό,τι οι κόσμοι σαν τη Γη, λέει η Valencia. Το γεγονός αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει πιο δραστήριες μεταγωγές θερμότητας στον μανδύα του πλανήτη, και να δημιουργήσουν λεπτότερες πλάκες που να ολισθαίνουν και να κινούνται πλευρικά πιο εύκολα.

Τελικά, επερχόμενες αποστολές, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler της NASA, θα μπορούσε να βρει πλανήτες στο μέγεθος της Γης στο Γαλαξία μας.

"Όμως πρόκειται να ανακαλυφθούν πολλές υπερ-γαίες πριν από αυτούς," τονίζει η Valencia. "Εάν έχουμε ανησυχία για την εξεύρεση ζωής, αυτοί οι πλανήτες θα πρέπει να διερευνηθούν αμέσως τώρα."