Αυτήν τη στιγμή, κοιτάμε δυνατά σε ένα μικρό τμήμα του ουρανού, για να δούμε αν μπορούμε να εντοπίσουμε πλανήτες που μπορεί να είναι κατοικήσιμοι. ο Διαστημικό σκάφος Kepler επικεντρώνεται σε ένα μικροσκοπικό κομμάτι του ουρανού στον γαλαξία μας Γαλαξία, ελπίζοντας να ανιχνεύσει πλανήτες καθώς διέρχονται μπροστά από τα αστέρια τους. Αλλά αν οι εξωγήινοι αστρονόμοι κάνουν το ίδιο και ανιχνεύσουν τη διέλευση της Γης μπροστά από τον Ήλιο, πόσο κατοικήσιμη θα φαινόταν η Γη;
Μπορεί να σκεφτείτε, γιατί, λοιπόν, εδώ είμαστε, ότι η Γη θα φαινόταν 100% κατοικήσιμη από μια μακρινή τοποθεσία. Αλλά αυτό δεν ισχύει. Σύμφωνα με α χαρτί από τον Ρόρι Μπαρνς και τους συναδέλφους του στο Εικονικό Πλανητικό Εργαστήριο του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, από ένα μακρινό σημείο του γαλαξία, η πιθανότητα η Γη να είναι κατοικήσιμη μπορεί να είναι μόλις 82%.
Απεικόνιση του διαστημικού σκάφους Kepler.(NASA/αποστολή Kepler/Wendy Stenzel)
Ο Μπαρνς και η ομάδα του βρήκαν τον αριθμό του 82% όταν εργάστηκαν για να δημιουργήσουν έναν «δείκτη κατοικιμότητας για διερχόμενους πλανήτες», ο οποίος επιδιώκει να ταξινομήσει την κατοικησιμότητα των πλανητών με βάση παράγοντες όπως η απόσταση από το αστέρι του, το μέγεθος του πλανήτη, φύση του άστρου και τη συμπεριφορά άλλων πλανητών στο σύστημα.
Η αναζήτηση για κατοικήσιμους εξωπλανήτες κυριαρχείται από την ιδέα του περιαστρική κατοικήσιμη ζώνη —ή Goldilocks Zone—μια περιοχή του διαστήματος όπου ένας πλανήτης σε τροχιά δεν είναι πολύ κοντά στο αστέρι του για να βράσει όλο το νερό και όχι τόσο μακριά ώστε το νερό να είναι όλο παγωμένο. Αυτή δεν είναι μια σταθερή απόσταση. εξαρτάται από τον τύπο και το μέγεθος του αστεριού. Με ένα τεράστιο, καυτό αστέρι, η Ζώνη Goldilocks θα ήταν πολύ πιο μακριά από ό,τι η Γη από τον Ήλιο, και αντίστροφα για ένα μικρότερο, ψυχρότερο αστέρι. «Αυτό ήταν ένα εξαιρετικό πρώτο βήμα, αλλά δεν κάνει καμία διάκρισηστα πλαίσιαη κατοικήσιμη ζώνη», λέει ο Barnes.
Σύγκριση της κατοικήσιμης ζώνης ενός αστεριού με βάση το μέγεθός του. Credit: Fine Art America/Detlev Van Ravenswaay.
Το Kepler έχει ήδη επιβεβαιώσει την ύπαρξη περισσότερων από 1.000 εξω-πλανήτων, με πάνω από 4.700 συνολικά υποψήφιους πλανήτες. Και το Kepler είναι ακόμα σε λειτουργία. Όταν έρθει η ώρα να εξετάσουμε αυτούς τους πλανήτες πιο προσεκτικά, με το Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb και άλλα όργανα, από πού ξεκινάμε; Χρειαζόμασταν έναν τρόπο να ταξινομήσουμε τους πλανήτες για περαιτέρω μελέτη. Εισαγάγετε τον Barnes και την ομάδα του και τον δείκτη κατοικησιμότητας τους.
Για να κατατάξει τους υποψηφίους για περαιτέρω μελέτη, ο Μπαρνς επικεντρώθηκε όχι μόνο στην απόσταση μεταξύ του πλανήτη και του ξενιστή αστέρα, αλλά στη συνολική ενεργειακή ισορροπία. Αυτό λαμβάνει υπόψη όχι μόνο την ενέργεια που λαμβάνει ο πλανήτης, αλλά και την ενέργεια του πλανήτη albedo —πόση ενέργεια αντανακλά πίσω στο διάστημα. Όσον αφορά το ότι είναι αρκετά ζεστός για ζωή, ένας πλανήτης με υψηλό albedo μπορεί να ανεχθεί να είναι πιο κοντά στο αστέρι του, ενώ ένας πλανήτης με χαμηλό albedo μπορεί να ανεχθεί μεγαλύτερη απόσταση. Αυτή η ισορροπία επηρεάζεται με τη σειρά της από την εκκεντρότητα της τροχιάς του πλανήτη.
Ο δείκτης κατοικησιμότητας που δημιουργήθηκε από τον Barnes—και τους συναδέλφους του Victoria Meadows και Nicole Evans—είναι ένας τρόπος για να εισαγάγετε δεδομένα, συμπεριλαμβανομένου του albedo ενός πλανήτη και της απόστασής του από το άστρο υποδοχής του, και να λάβετε έναν αριθμό που αντιπροσωπεύει την πιθανότητα του πλανήτη να είναι κατοικήσιμος. «Βασικά, έχουμε επινοήσει έναν τρόπο να πάρουμε όλα τα δεδομένα παρατήρησης που είναι διαθέσιμα και να αναπτύξουμε ένα σχήμα ιεράρχησης προτεραιοτήτων», είπε ο Μπαρνς, «έτσι ώστε καθώς περνάμε σε μια εποχή που υπάρχουν εκατοντάδες διαθέσιμοι στόχοι, να είμαστε σε θέση να πείτε, «Εντάξει, με αυτό θέλουμε να ξεκινήσουμε».
Πού ταιριάζει λοιπόν η Γη σε όλα αυτά; Εάν οι εξωγήινοι αστρονόμοι δημιουργούν τον δικό τους δείκτη πιθανοτήτων, στο 82%, η Γη είναι ένας καλός υποψήφιος. Ίσως μας μελετούν ήδη πιο προσεκτικά.