Σάββατο, 15 Απριλίου 2017

Χαρτογραφώντας την αναζήτηση της νέας Γης


Το νέο μεγάλο πρότζεκτ για το οποίο εργάζονται επιστήμονες και διαστημικοί σταθμοί, είναι η εύρεση μιας νέας Γης.
Ο πλανήτης μας θα πεθάνει κάποια στιγμή και όπως υπολογίζουν οι ερευνητές, αυτό θα συμβεί σε 2.8 δισεκατομμύρια χρόνια.
Εντούτοις, οι φόβοι για έναν "ξαφνικό θάνατο" λόγω του κλίματος, της εξάντλησης των ενεργειακών πόρων ή μίας πυρηνικής καταστροφής είναι πιο χειροπιαστοί.
Παράλληλα, η σχεδόν ενστικτώδης αγάπη του ανθρώπινου γένους για γνώση και εξερεύνηση δεν γνωρίζει σύνορα.
Έτσι, οι επιστήμονες αναζητούν μια δεύτερη επιλογή διαβίωσης στο αχανές Διάστημα. Ακολουθεί μία καταγραφή των πρόσφατων εξελίξεων σε αυτό το πεδίο.
Το σχέδιο του Χόκινγκ για το ταξίδι στα αστέρια
Εκατοντάδες μικρά διαστημικά σκάφη στο μέγεθος πεταλούδας, που κινούνται με την ταχύτητα φωτός φιλοδοξούν να στείλουν σε μακρινά αστέρια 4,37 έτη φωτός μακριά οι Στήβεν Χόκινγκ, Μαρκ Ζάκερμπεργκ και ο Ρώσος επενδυτής, Γιούρι Μίλνερ.
Η αναζήτηση της δεύτερης Γης, υπό την εποπτεία του Πίτ Γόρντεν (Pete Worden), πρώην διευθυντής της μονάδας ερευνών Ames, της NASA, θεωρείται ότι είναι το πιο φιλόδοξο ταξίδι στο Διάστημα, ένα πρωτόγνωρο εγχείρημα.
Κάποια από τα λαμπρότερα μυαλά, στηρίζουν την προσπάθεια και ήδη έχει χρηματοδοτηθεί με 100 εκατομμύρια δολάρια.
Τα νάνο-σκάφη έχουν βάλει στόχο τον Άλφα του Κενταύρου, το εγγύτερο αστρικό σύστημα στον Ήλιο.
Ο δάσκαλος της φυσικής, Στήβεν Χώκινγκ ανέφερε, σύμφωνα με το CNN: « Η Γη είναι ένα υπέροχο μέρος, αλλά δεν θα υπάρχει για πάντα. Αργά ή γρήγορα θα πρέπει να αναζητήσουμε μια νέα κατοικία στα αστέρια. Είναι ένα σημαντικό βήμα, ένα τέτοιο ταξίδι».
Ο Χόκινγκ , ο Μίλνερ και ο Ζάκερμπεργκ, απαρτίζουν το διοικητικό συμβούλιο της αποστολής, η οποία ονομάζεται «Breakthrough Starshot».
Του έργου θα ηγηθεί ο Pete Worden και η ερευνητική ομάδα αποτελείται από κορυφαίους επιστήμονες και μηχανικούς.
Το σχέδιο της ομάδας είναι να δημιουργήσουν μικρά διαστημικά οχήματα, με το καθένα να ζυγίζει μερικά γραμμάρια και να είναι εξοπλισμένα με κάμερες, ωθητήρες από φωτόνιο, να έχει παροχή ηλεκτρικού ρεύματος και εξοπλισμό επικοινωνίας.
Με ισχυρά λέιζερ από τη Γη, θα ελέγχεται η πορεία τους, και εκτιμάται ότι θα μπορούν να κινούνται με ταχύτητα 20% αυτής με την ταξιδεύει το φως, δηλαδή πολύ πιο γρήγορα από ότι ταξιδεύουν τα σημερινά διαστημικά σκάφη.
Στο Άλφα του Κενταύρου, που είναι και ο στόχος εξερεύνησης, με τη βοήθεια των λέιζερ τα διαστημόπλοια θα μπορούν να στείλουν πίσω στη γη φωτογραφικό υλικό και στοιχεία για τους αστερισμούς.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι σήμερα, το ταχύτερο διαστημικό όχημα χρειάζεται περίπου 30.000 χρόνια για να φτάσει στο αστρικό σύστημα, που βρίσκεται 25 τρισεκατομμύρια μίλια μακριά.
 Όμως τα νάνο-διαστημόπλοια, θα μπορούν να ταξιδέψουν 1.000 φορές ταχύτερα, το οποίο θα επιτρέψει την εξερεύνηση του Κενταύρου, σε περίπου 20 έτη. Με βάση την τεχνολογία που διαθέτουν, έχουν σχηματίσει ήδη το προσχέδιο.
Συγκεκριμένα, πιστεύουν ότι θα μπορούν να βρουν έναν πλανήτη, ο οποίος θα περιστρέφεται γύρω από έναν ήλιο και θα έχει πετρώδη σύσταση και νερό, παρόμοια χαρακτηριστικά δηλαδή με τη Γη.
«Η ανθρώπινη ιστορία είναι κοντά στο να κάνει σημαντικά βήματα για το μέλλον», αναφέρει σε δήλωσή του ο Μίλνερ. «Πενήντα πέντε χρόνια πριν, ο Γιούρι Γκαγκάριν ήταν ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε το πόδι του στο φεγγάρι. Σήμερα, είμαστε έτοιμοι, να κάνουμε το πρώτο βήμα, στα αστέρια».
Η NASA ανακοίνωσε την εύρεση 1.284 εξωπλανητών
Το διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ ανακάλυψε 1.284 πλανήτες και μάλιστα εννιά από αυτούς μπορούν να θεωρηθούν και κατοικήσιμοι.
Θεωρείται ο μεγαλύτερος αριθμός πλανητών που έχει ανακαλυφθεί μαζικά, και σχεδόν διπλασιάζει τον επιβεβαιωμένο αριθμό εξωπλανητών στο Σύμπαν, σύμφωνα με το Science Alert.
«Πριν το Κέπλερ φύγει για την αποστολή του, δεν γνωρίζαμε εάν οι εξωπλανήτες είναι ήταν σπάνιοι ή κοινοί στο γαλαξία μας. Από το τηλεσκόπιο και την ερευνητική κοινότητα, πλέον γνωρίζουμε ότι υπάρχουν περισσότεροι πλανήτες, παρά αστέρια, εκεί έξω», αναφέρει ο Πωλ Χέρτζ (Paul Hertz) διευθυντής του τμήματος αστροφυσικής της NASA.
Από το 2009, όταν η διαστημική υπηρεσία έστειλε σε αποστολή το τηλεσκόπιο, μέχρι και σήμερα, το Kepler ήταν ένας πολυάσχολος εξερευνητής του διαστήματος.
Ο στόχος του είναι να επιβιώσει στο άγνωστο και να ανακαλύψει πόσα αστέρια υπάρχουν στο γαλαξία μας και πόσοι κατοικήσιμοι πλανήτες.
Οι εξωπλανήτες ή οι πλανήτες που επηρεάζονται από άλλα αστέρια, είναι περίπου μια ντουζίνα. Ωστόσο, το Κέπλερ κάνει πολλά περισσότερα ταξίδια για να επιβεβαιώσει ότι θα μπορούσαν να γίνουν και κατοικήσιμοι. Πέρυσι, η αποστολή του επιβεβαίωσε την ύπαρξη ενός σώματος που κινείται γύρω από τον ήλιο και σύμφωνα με τη NASA, είναι ένας πλανήτης «ξάδελφος» της Γης.
Κατά τη διάρκεια της πρώτης αποστολής του το 2012, το Κέπλερ ερεύνησε περίπου 5.000 πλανήτες. Δύο χρόνια αργότερα, η διαστημική υπηρεσία έδωσε και δεύτερη αποστολή στο τηλεσκόπιο.
Να ερευνά εξωπλανήτες, τα νέα αστέρια και άλλα διαστημικά αντικείμενα.
Η κυνηγός πλανητών που αναζητεί τη νέα Γη
«Θέλω να ανακαλύψω μια δεύτερη Γη.
Για αυτή τη στιγμή ζω», δηλώνει η αστροφυσικός του ΜΙΤ, Σάρα Σίγκερ (Sara Seager), που εξερευνεί πλανήτες εκτός του ηλιακού συστήματος, γνωστούς και ως εξωπλανήτες, για περίπου 20 χρόνια.
Όταν ανακαλύφθηκε ο πρώτος πλανήτης το 1995, πολλοί δεν πίστευαν ότι ήταν αληθινός.
Αλλά, από εκείνη την εποχή, η τεχνολογία έχει προχωρήσει και έχουν βρεθεί περισσότεροι από 6.000, οι περισσότεροι από αυτούς μάλιστα είναι γιγάντιες μάζες αερίων.
Σήμερα, η λίστα μεγαλώνει μέρα με τη μέρα.
Με τόσους πλανήτες να ανακαλύπτονται συνεχώς, ο αγώνας γίνεται για να βρεθεί ένας πλανήτης με νερό, όπως η Γη, που θα μπορέσει να φιλοξενήσει ζωή. Η Σίγκερ, πιστεύει ότι έχει βρει τον τρόπο για αυτήν την ανακάλυψη.
«Αυτοί, δεν είναι πλανήτες!»
Δεν είναι εύκολο να δει κανείς τους εξωπλανήτες, καθώς δεν είναι ορατοί από τα τηλεσκόπια.
Αυτό οφείλεται στο εκτυφλωτικό φως που έρχεται από τα άστρα, το οποίο είναι πολύ διαφορετικό σε χαρακτηριστικά και μέγεθος από αυτό που εκπέμπει ο ήλιος.
Η διαδικασία περιγράφεται, σαν να προσπαθούν να εντοπίσουν μια πυγολαμπίδα, μπροστά από έναν φάρο, χιλιάδες μίλια μακριά.
Ο πρώτος εξωπλανήτης ανακαλύφθηκε τυχαία το 1995, όταν οι ερευνητές παρατήρησαν ένα αστέρι να ταλαντεύεται, ανταποκρινόμενο στην βαρυτική έλξη ενός άλλου διαστημικού σώματος.
Όταν η Σίγκερ ήταν φοιτήτρια και έκανε το μεταπτυχιακό της στο Χάρβαρντ, έψαχνε θέμα έρευνας και τότε ανέπτυξε ένα ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον κόσμο των μακρινών πλανητών.
«Από τη στιγμή που ανακαλύφθηκαν, οι περισσότεροι άνθρωποι δεν πίστευαν στην ύπαρξή τους.
Με ρωτούσαν: Γιατί ασχολείσαι με αυτά; Δεν υπάρχουν άλλοι πλανήτες», αναφέρει η ίδια στο CNN.
Εξωγήινες ατμόσφαιρες
Ο Σίγκερ δεν ήθελε απλά να ερευνήσει μακρινούς πλανήτες.
Στόχευσε σε κάτι πιο συγκεκριμένο, την ατμόσφαιρά τους, και υπήρξε η πρώτη ερευνήτρια που ασχολήθηκε μα αυτό.
«Η ατμόσφαιρα είναι σημαντική γιατί την ύπαρξης ζωής», εξηγεί.
Αλλά αν η εξερεύνηση είναι ήδη δύσκολη υπόθεση, πως μπορούν να ερευνήσουν μια ατμόσφαιρα;
«Όταν ένας πλανήτης διέρχεται μπροστά από το άστρο του , μπορούμε να αναλύσουμε πολύ προσεκτικά τη σύνθεση της ατμόσφαιρας, χάρις στο φως του άστρου που εκπέμπεται μέσα από αυτό», αναφέρει η επιστήμονας.
Η διαδικασία είναι παρόμοια με την παρατήρηση του ουράνιου τόξου.
«Αν κοιτάξεις με πολύ προσοχή το ουράνιο τόξο, βλέπεις πολύ μικρές σκοτεινές γραμμές μεταξύ των χρωμάτων, λείπουν δηλαδή κάποια κομμάτια. Αυτές οι γραμμές σχηματίζονται επειδή η ατμόσφαιρα της Γης, αντανακλά ένα μέρος του φωτός».
Οι σκοτεινές γραμμές είναι σαν τα δακτυλικά αποτυπώματα για συγκεκριμένα αέρια, και με ειδικά εργαλεία μπορούν να αποκωδικοποιηθούν.
Το 1999, η Σίγκερ πρότεινε ένα συγκεκριμένο στοιχείο, το νάτριο, που αφήνει στίγματα από ανιχνεύσιμα δακτυλικά αποτυπώματα.
Η ερευνήτρια είχε δίκαιο.
Οι προβλέψεις της επιβεβαιώθηκαν δύο χρόνια μετά, από το τηλεσκόπιο Hubble.
Συγκεκριμένα, βρέθηκε νάτριο στην ατμόσφαιρα του Δία, τον πρώτο εξωπλανήτη που ανακαλύφθηκε. Περιβάλλεται από τεράστιες μάζες αερίων. Λόγω του μεγάλου μεγέθους του, που ξεπερνάει κατά πολύ το μέγεθος της Γης, ήταν εύκολος ο εντοπισμός του.
Ωστόσο, εξαιτίας των μεγάλων θερμοκρασιών που έχει η επιφάνειά του, οι επιστήμονες απέκλισαν την ύπαρξη νερού, άρα και τη δυνατότητα ζωής.
Για να βρεθεί ζωή, χρειάζονται πιο μικροί πλανήτες, με στέρεο έδαφος, δηλαδή όμοιοι με τη σύσταση που έχει η σύσταση της Γης.
Συγκρίνοντας τα ευρήματα του Δία με άλλα μικρότερα σώματα, είναι βέβαιο ότι υπάρχει ένα επίπεδο δυσκολίας στη δουλειά των επιστημόνων.
«Το πρώτο πράγμα που θέλουμε να δούμε στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, είναι η ύπαρξη αερίων. Βλέπουμε ότι σε μεγάλους γίγαντες όπως ο Δίας, υπάρχουν αέρια, αλλά αυτά βρίσκονται από φύση στην ατμόσφαιρά του. Δεν έχουμε παρατηρήσει όμως αέρια και σε πετρώδεις πλανήτες».
Σε έναν πλανήτη, για να υπάρξει τρεχούμενο νερό, πρέπει να υπάρχουν μερικά βασικά χαρακτηριστικά.
Για παράδειγμα, δεν πρέπει η επιφάνειά του να μην είναι καυτή, γιατί το νερό θα βράζει, ή αντίστοιχα, δεν πρέπει να είναι πολύ κρύα, γιατί το νερό θα παγώσει.
Ένας πλανήτης, με την σωστή αναλογία θερμοκρασίας και σύστασης, είναι ασφαλώς δύσκολο να βρεθεί.
Η τελειότητα του πλανήτη
Από τους 6.000 πλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί, περίπου οι 2.000 είναι πραγματικοί πλανήτες, αλλά μόνο οι 30 έχουν ισορροπημένες συστάσεις, που θα μπορούσαν να τους κάνουν κατοικήσιμους.
Το 2014, η NASA ανακάλυψε τον πρώτο πλανήτη που έχει παρόμοιο μέγεθος με τη Γη, και έχει τροχιά γύρω από το ένα αστέρι. Ονομάστηκε Κέπλερ-186f, από το διαστημικό τηλεσκόπιο που τον κατέγραψε. Είναι περίπου 500 έτη φωτός μακριά, κοντά στον αστερισμό του Κύκνου.
Η επιφάνειά του είναι περίπου 10% μεγαλύτερη από αυτή της Γης.
Στη συνέχεια, το 2015, οι αστρονόμοι εντόπισαν τον «ξάδελφο» πλανήτη της Γης, που κινείται σε τροχιά γύρω από ένα άστρο που μοιάζει με τον ήλιο. Το όνομά του είναι Κέπλερ- 452b. Ο πλανήτης είναι 60% μεγαλύτερος από τη Γη και ολοκληρώνει μια τροχιά σε 385 ημέρες.
Νέα ματιά στον ουρανό
Η πλειοψηφία των εξωπλανητών, έχουν ανακαλυφθεί από το διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ, το οποίο έχει δώσει και το όνομά του σε πολλούς από αυτούς. Ξεκίνησε το ταξίδι του το 2009 , και παραμένει ένας κύριος ερευνητής μέχρι και σήμερα.
Η διαστημική υπηρεσία, ωστόσο, σκοπεύει να στείλει και άλλον εξερευνητή στον άγνωστο γαλαξία, το 2017, υπό την εποπτεία της Σίνγκερ.
Το τηλεσκόπιο James Webb, έχει ένα πενταπλάσιο φακό από τον «αδελφό» του Κέπλερ.
Θα προσφέρει φωτογραφικό υλικό απευθείας στη βάση, από τους πλανήτες που θα παρατηρεί.
Λόγω της καλύτερης ανάλυσής του, θα επιτρέπει στους επιστήμονες να έχουν καλύτερη εικόνα και ανάλυση για να μπορούν να παρατηρούν το φως και την ατμόσφαιρα.
Η αστρονόμος Σάρα Σίνγκερ πιστεύει ότι υπάρχουν πολλοί πλανήτες εκεί έξω που αναμένονται να εξερευνηθούν.
«Είμαι πεπεισμένη ότι βρίσκονται εκεί έξω», δηλώνει με αποφασιστικότητα.
Και όπως φάινεται, δεν είναι η μόνη που το πιστεύει.

cnn.gr