Κοιτάξτε τον μαύρο νυχτερινό ουρανό γεμάτο αστέρια, όλοι περιέχουν υπέροχους κόσμους, παρόμοιοι με το ηλιακό μας σύστημα, υπάρχουν πλανήτες τύπου πλανήτη; Σύμφωνα με πολύ μετριοπαθείς υπολογισμούς, ο Γαλαξίας περιλαμβάνει περισσότερους από εκατοντάδες δισεκατομμύρια πλανήτες, μερικοί από τους οποίους μπορεί να μοιάζουν με τη Γη.

Νέες πληροφορίες για το «ξένο» πλανήτες, εξωπλανήτες, έφερε Kepler διαστημικό τηλεσκόπιο, το οποίο διερευνά τους αστερισμούς και να προσπαθήσει να συλλάβει τις στιγμές, όταν ο ίδιος ο πλανήτης βρίσκεται μπροστά από το «ήλιος» του.

Το τροχιακό παρατηρητήριο ξεκίνησε τον Μάιο του 2009 για την αναζήτηση εξωπλανητών, αλλά απέτυχε τέσσερα χρόνια αργότερα. Ακολούθησαν πολλές απόπειρες ανάθεσης και τελικά η NASA αναγκάστηκε να διαγράψει το παρατηρητήριο από τον «διαστημικό στόλο» της. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, το "Kepler" έχει συγκεντρώσει τόσες μοναδικές πληροφορίες που θα χρειαστούν αρκετά ακόμη χρόνια για να το διερευνήσει. Και η NASA ετοιμάζεται ήδη να κυκλοφορήσει το διάδοχο του "Kepler", του τηλεσκοπίου TESS, το 2017.

Σούπερλαντ στη ζώνη Goldilocks

Μέχρι στιγμής, οι αστρονόμοι έχουν βρει σχεδόν 600 νέους κόσμους από 3500 υποψηφίους για τον προσδιορισμό του εξωπλανήτη. Πιστεύουν ότι μπορεί να υπάρχει τουλάχιστον το 90% αυτών των κοσμικών αντικειμένων που μπορούν να αποδειχθούν «πραγματικοί πλανήτες», και τα υπόλοιπα είναι δυαδικά αστέρια που δεν έχουν φτάσει ακόμη σε αστρικές αναλογίες, «καφέ νάνοι» και συστάδες μεγάλων αστεροειδών.

Οι περισσότεροι υποψήφιοι του πλανήτη είναι γίγαντες φυσικού αερίου όπως ο Δίας ή ο Κρόνος, καθώς και υπερ-γήινοι - βραχώδεις πλανήτες που είναι αρκετές φορές μεγαλύτεροι από τον πλανήτη μας. Προφανώς, δεν είναι όλοι οι πλανήτες στο οπτικό πεδίο του Kepler και άλλων τηλεσκοπίων. Ο εκτιμώμενος αριθμός συλλήψεων είναι μόνο 1 - 10%.

Για να εμφανιστεί ένας πραγματικά εξωπλανήτης, πρέπει να εστιαστεί αρκετές φορές καθώς περνά πάνω από το δίσκο του αστεριού του. Ένας τέτοιος πλανήτης πρέπει να βρίσκεται σε τροχιά κοντά στο άστρο, έτσι ώστε το έτος του να είναι μόνο λίγες μέρες ή εβδομάδες, και έτσι οι αστρονόμοι έχουν την ευκαιρία να επαναλάβουν τις παρατηρήσεις αρκετές φορές. Αυτοί οι πλανήτες με τη μορφή σφαιρών καυτού αερίου είναι συχνά «καυτοί Δία», και κάθε έκτο μοιάζει με ένα απίστευτο υπεράντσο καλυμμένο σε μια θάλασσα λάβας.

"Ούτε πάρα πολύ, ούτε πολύ λίγο"

Σε τέτοιες συνθήκες, η πρωτεϊνική ζωή του είδους μας δεν μπορεί να υπάρχει, αλλά υπάρχουν εξαιρέσεις μεταξύ των εκατοντάδων αφιλόξενων εγκυκλίων. Μέχρι στιγμής, πάνω από εκατό πλανήτες σαν τη Γη έχουν βρεθεί στη λεγόμενη κατοικήσιμη ζώνη, αλλιώς γνωστή ως ζώνη Goldilocks.

Αυτό το παραμύθι ακολούθησε την αρχή «ούτε πάρα πολύ ούτε πολύ λίγα». Το ίδιο ισχύει και για τους εξαιρετικούς πλανήτες που βρίσκονται στη «ζώνη ζωής» - η θερμοκρασία πρέπει να είναι εντός του εύρους που επιτρέπει την ύπαρξη νερού σε υγρή κατάσταση. Ταυτόχρονα, 24 πλανήτες στους περισσότερους από εκατό έχουν ακτίνα μικρότερη από δύο ακτίνες της Γης.

Και μόνο ένας από αυτούς τους πλανήτες, που έχει τα κύρια χαρακτηριστικά του δίδυμου της Γης, βρίσκεται στη ζώνη Goldilocks, έχει παρόμοιες διαστάσεις και ανήκει στο σύστημα του κίτρινου νάνου, στο οποίο ανήκει επίσης ο Ήλιος μας.

Στον κόσμο των κόκκινων νάνων

Οι αστροβιολόγοι, που αναζητούν επιμελώς την εξωγήινη ζωή, δεν χάνουν την καρδιά τους. Τα περισσότερα από τα αστέρια στον γαλαξία μας είναι μικροί, κρύοι και θαμπό κόκκινοι νάνοι. Από όσο γνωρίζουμε, είναι οι κόκκινοι νάνοι είναι περίπου δύο φορές μικρότεροι και πιο κρύοι από τον ήλιο και απαρτίζουν τουλάχιστον τα τρία τέταρτα του "αστικού πληθυσμού" του Γαλαξία.

Γύρω από αυτά τα "ξαδέλφια του ήλιου" περιστρέφονται γύρω από τις μικροσκοπικές ορθώσεις του Ερμή και υπάρχουν ζώνες της κοιλιάς.

Οι αστροφυσικοί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϋ, έγραψαν ακόμη και ένα ειδικό πρόγραμμα υπολογιστή, TERRA, για να βοηθήσουν στην αναζήτηση για τα διπλασιαστικά Earth. Όλες οι τροχιές ανήκουν στις ζώνες ζωής των μικρών κόκκινων αστεριών τους. Όλα αυτά αυξάνουν σημαντικά τις προοπτικές για την παρουσία εξωγήιων λίκνων της ζωής στον γαλαξία μας.

Οι νάνοι είναι πιο ενεργοί από τον Ήλιο

Προηγουμένως, πίστευαν ότι οι κόκκινοι νάνοι, στους οποίους ανακαλύφθηκαν πλανήτες σαν τη Γη, ήταν ήρεμα αστέρια, στην επιφάνεια των οποίων οι εκρήξεις συνοδεύονταν σπάνια από εκρήξεις πλάσματος. Αλλά όπως αποδεικνύεται, παρόμοια αστέρια είναι πολύ πιο ενεργά από τον Ήλιο. Κατακλυσμοί εμφανίζονται συνεχώς στην επιφάνειά τους, προκαλώντας έντονες ριπές "αστρικού ανέμου" ικανών να ξεπεράσουν ακόμη και την πολύ ισχυρή μαγνητική ασπίδα της Γης.

Πολλά επίγεια δίκλινα μπορούν να πληρώσουν μια αρκετά υψηλή τιμή για μια μικρή απόσταση από το αστέρι τους. Ρεύματα ακτινοβολίας από μεμονωμένες εκρήξεις στην επιφάνεια των κόκκινων νάνων μπορούν κυριολεκτικά να «γλείψουν» μέρος της ατμόσφαιρας του πλανήτη, καθιστώντας αυτούς τους κόσμους ακατοίκητους. Κατά συνέπεια, ο κίνδυνος έκρηξης στεφανιαίας αυξάνεται, επειδή η εξασθενημένη ατμόσφαιρα δεν μπορεί να προστατεύσει πλήρως την επιφάνεια από φορτισμένα σωματίδια υπεριώδους και ακτινογραφίας «αστρικού ανέμου».

Επιπλέον, υπάρχει ο κίνδυνος καταστολής της μαγνητόσφαιρας δυνητικά κατοικήσιμων πλανητών με ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο κόκκινων νάνων.

Σπασμένη μαγνητική ασπίδα

Οι αστρονόμοι υποπτεύονται εδώ και πολύ καιρό ότι πολλοί κόκκινοι νάνοι έχουν πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο που μπορεί εύκολα να διαπεράσει τη μαγνητική ασπίδα των γύρω, δυνητικά κατοικήσιμων πλανητών. Για να το κάνουν αυτό, δημιούργησαν έναν ολόκληρο εικονικό κόσμο, όπου ο πλανήτης μας περιστρέφεται σε παρόμοιο αστέρι σε κοντινή τροχιά και βρίσκεται σε κατοικήσιμη ζώνη.

Αποδείχθηκε ότι το μαγνητικό πεδίο του νάνου όχι μόνο πολύ συχνά παραμορφώνει τη μαγνητόσφαιρα της Γης, αλλά και το οδηγεί κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη. Κάτω από ένα τέτοιο σενάριο, ούτε ο αέρας ούτε το νερό θα παρέμεναν στον πλανήτη σε λίγα εκατομμύρια χρόνια, και ολόκληρη η επιφάνεια θα καεί από κοσμική ακτινοβολία. Αυτό οδηγεί σε δύο ενδιαφέροντα συμπεράσματα: η αναζήτηση ζωής σε κόκκινα συστήματα νάνων μπορεί να είναι πραγματικά άκαρπη, και θα μπορούσε επίσης να είναι ο λόγος για τη «σιωπή του σύμπαντος».

Αλλά είναι πιθανό ότι δεν μπορούμε να βρούμε εξωγήινη νοημοσύνη επειδή ο πλανήτης μας γεννήθηκε πολύ σύντομα ...

Το θλιβερό πεπρωμένο του πρώτου γεννημένου

Μετά την ανάλυση των δεδομένων που ελήφθησαν με τα τηλεσκόπια Kepler και Hubble, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι η διαδικασία σχηματισμού αστεριών στον Γαλαξία επιβραδύνθηκε σημαντικά. Αυτό σχετίζεται με την αύξηση του ελλείμματος δομικών υλικών με τη μορφή νέφους σκόνης και αερίου.

Ωστόσο, υπάρχει ακόμη αρκετή ύλη στον γαλαξία μας για τη γέννηση νέων αστεριών και πλανητικών συστημάτων, και επιπλέον, σε λίγα δισεκατομμύρια χρόνια, το νησί των αστεριών μας θα συγκρουστεί με τον Μεγάλο Γαλαξία στην Ανδρομέδα, οδηγώντας σε μια τεράστια έκρηξη νέων αστεριών.

Στο πλαίσιο των μελλοντικών γαλαξιακών εξελίξεων, προέκυψε πρόσφατα μια συγκλονιστική έκθεση ότι πριν από τα τέσσερα δέκατα του έτους, τη στιγμή του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος, υπήρχαν μόνο το ένα δέκατο των δυνητικά κατοικήσιμων πλανητών.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι χρειάστηκαν αρκετές εκατοντάδες δισεκατομμύρια χρόνια για να δημιουργηθούν οι απλούστεροι οργανισμοί στον πλανήτη μας και στη συνέχεια αρκετά δισεκατομμύρια για να δημιουργηθούν προηγμένες μορφές ζωής, τότε είναι πολύ πιθανό ότι οι έξυπνοι εξωγήινοι δεν θα εμφανιστούν έως ότου σβήσει ο Ήλιος μας.

Ίσως αυτή είναι η λύση για το παράδοξο του Fermi, το οποίο κάποτε διατυπώθηκε από έναν εξαιρετικό φυσικό: πού είναι όλοι αυτοί οι εξωγήινοι; Ή θα μπορούσαμε να βρούμε τις απαντήσεις στον πλανήτη μας;

Εξωμόφιλοι στη Γη και στο Διάστημα

Όσο περισσότερο είμαστε πεπεισμένοι για τη μοναδικότητα του χώρου μας στο σύμπαν, τόσο πιο συχνά συναντάμε το ερώτημα αν μπορεί να υπάρξει και να αναπτυχθεί ζωή σε κόσμους εντελώς διαφορετικούς από τους δικούς μας, από τη Γη.

Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα μπορεί να είναι η ύπαρξη εκπληκτικών οργανισμών στον πλανήτη μας, των ακροφιλών. Κέρδισαν το όνομά τους για την ικανότητά τους να επιβιώνουν σε ακραίες θερμοκρασίες, τοξικά περιβάλλοντα και ακόμη και χωρίς αέρα. Οι θαλάσσιοι βιολόγοι έχουν βρει τέτοιους οργανισμούς σε υποβρύχια θερμοσίφωνα, μαύρους καπνιστές.

Ευδοκιμούν σε αυτά τα μέρη, με τεράστια πίεση, την απουσία οξυγόνου και στην άκρη του θερμού ηφαιστειακού οισοφάγου. Οι «συνάδελφοί» τους βρίσκονται σε ορεινές λίμνες με αλάτι, σε καυτές ερήμους και κάτω από παγοκύστες στην Ανταρκτική. Υπάρχουν ακόμη και οργανισμοί, χελώνες (Tardigrada), που μπορούν να επιβιώσουν σε κενό στο διάστημα. Ως αποτέλεσμα, ακόμη και στις ζώνες ακτινοβολίας κόκκινων νάνων, ορισμένοι ακραίοι μικροοργανισμοί μπορούν να σχηματιστούν.

Θεωρία της Ζωής στη Γη

Η ακαδημαϊκή εξελικτική βιολογία υποθέτει ότι η ζωή στη Γη προήλθε από χημικές αντιδράσεις στη «ζεστή και ρηχή θάλασσα», που κτυπήθηκε από ρεύματα υπεριώδους ακτινοβολίας και όζον από «κεραυνούς». Από άλλη άποψη, οι αστροβιολόγοι γνωρίζουν ότι τα χημικά «τούβλα» των θεμελίων της ζωής βρίσκονται επίσης σε άλλους πλανήτες. Βρέθηκαν, για παράδειγμα, σε νεφελώματα σκόνης-αερίου και στα συστήματα των γιγάντων αερίου μας. Δεν είναι ακόμη "πλήρης ζωή", αλλά είναι ήδη το πρώτο βήμα προς αυτήν.

Η "επίσημη" θεωρία της ζωής στη Γη έχει πληγεί πρόσφατα από ένα ισχυρό πλήγμα, από τους γεωλόγους. Οι πρώτοι οργανισμοί αποδείχθηκαν πολύ παλαιότεροι από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως, σχηματισμένοι σε ένα εντελώς δυσμενές περιβάλλον ατμόσφαιρας μεθανίου και ένα αναζωογονητικό μάγμα που χύθηκε από χίλια ηφαίστεια.

Πολλοί βιολόγοι αναγκάστηκαν να αναλογιστούν την παλαιότερη θεωρία της πανσπερμίας. Σύμφωνα με αυτήν, οι πρώτοι μικροοργανισμοί προέρχονταν αλλού, για παράδειγμα στον Άρη, και έφτασαν στη Γη στους πυρήνες των μετεωριτών. Είναι πιθανό ότι τα αρχαία βακτήρια έπρεπε να υποστούν ακόμη μεγαλύτερο ταξίδι σε κομήτες από άλλους αστερισμούς.

Αλλά αν πράγματι συνέβαινε αυτό, τότε οι δρόμοι της «κοσμικής εξέλιξης» θα μπορούσαν να μας οδηγήσουν στους «γηγενείς αδελφούς μας», των οποίων η προέλευση προέρχεται από τον ίδιο «σπόρο της ζωής», την ίδια πηγή με τη δική μας.