Ο Άσωτος Ήλιος μας
Εσύ κι εγώ έχουμε σπίτια, αλλά έχουν αστέρια και πλανήτες; Μετά από μια μόδα, ναι, τα ηλιακά συστήματα διαμορφώνονται από νέφη διαστρικού αερίου γνωστά ως πρωτοηλιακά νεφελώματα. Επειδή τα νεφελώματα έχουν αναγνωριστικές χημικές υπογραφές—αναλογίες υδρογόνου, ηλίου, σιδήρου και άλλων στοιχείων—τα αστέρια που γεννήθηκαν από το ίδιο νεφέλωμα φέρουν ένα σύνολο χημικών «οικογενειακών χαρακτηριστικών». Μετά τη γέννηση, αυτά τα αδέρφια αστέρια (τα οποία έχουν επίσης περίπου την ίδια ηλικία) συνδέονται χαλαρά βαρυτικά μεταξύ τους και ταξιδεύουν στο διάστημα σε αυτό που ονομάζεται «ανοιχτό σμήνος». Το ουράνιο σπίτι τους.
Ο δικός μας ήλιος πιθανότατα είχε μια κοντινή οικογένεια κάποτε—μερικά αστέρια που βρίσκονταν στο ανοιχτό σμήνος του. Όμως, με την πάροδο εκατομμυρίων ετών, έχει χωρίσει τους δρόμους της, τόσο με το πατρογονικό της σπίτι όσο και με τα αδέρφια του, και έγινε μοναχική στο σύμπαν. Αν αυτό ακούγεται ήδη σαν ταινία που έχετε δει, περιμένετε μέχρι να ακούσετε αυτό:Εμείς οι άνθρωποι, οι απόγονοι του ήλιου μας, βρισκόμαστε στη μέση μιας επικής αναζήτησης για τη χαμένη του οικογένεια.
Το κίνητρο είναι απλό. Πρώιμα, οικογενειακά ηλιακά συστήματα θα μπορούσαν να έχουν ανταλλάξει βιολογική ύλη μέσω συγκρούσεων αστεροειδών και υλικό που εκτινάχθηκε εκτός πλανήτη μέσω τεράστιων ηφαιστειακών εκρήξεων. «Γνωρίζουμε μετεωροειδή που έχουν πεταχτεί από τον Άρη και έχουν προσγειωθεί στη Γη», λέει ο αστρονόμος Mauri Valtonen από το Πανεπιστήμιο του Turku στη Φινλανδία. Μελετά την υπόθεση της πανσπερμίας, η οποία υποθέτει ότι η ζωή υπάρχει σε όλο το σύμπαν, κατανεμημένη σε αυτούς τους μεταφορικούς ιμάντες διαφορετικών υλικών. Τα βιολογικά μας ξαδέρφια, λέει ο Valtonen, μπορεί να ζουν σε πλανήτες που περιφέρονται γύρω από τα αδέρφια του ήλιου μας. Ακόμα κι αν δεν το κάνουν, η εύρεση ενός πλανητικού συστήματος παρόμοιου με το δικό μας θα μας βοηθούσε να κατανοήσουμε καλύτερα την ιστορία μας. Και η αναζήτηση για ένα συγκεκριμένο σύνολο αστεριών και πλανητών είναι πιο κατευθυνόμενη και εστιασμένη από την αναζήτηση εξωπλανητών σε ολόκληρη την απεραντοσύνη του διαστήματος.
Αλλά η εύρεση της γενέτειρας του ήλιου έχει αποδειχθεί μια πρόκληση. Η ιστορία ξεκινά το 1796, όταν ο Γάλλος μαθηματικός και αστρονόμος Pierre-Simon Laplace πρότεινε ότι το ηλιακό μας σύστημα σχηματίστηκε όταν το ηλιακό νεφέλωμα γέννησης συσπάστηκε, ισοπεδώνοντας και ρίχνοντας δακτυλίους υλικού που κατέρρευσαν στους πλανήτες και τον ήλιο. Οι αστροφυσικοί του εικοστού αιώνα συνειδητοποίησαν ότι αυτό θα απαιτούσε από τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος να περιφέρονται γύρω από τον ήλιο με πολύ υψηλές ταχύτητες, πιθανώς αρκετή για να έχουν πεταχτεί έξω από τις τροχιές τους.
Αυτό ήταν ένα εξαιρετικό πρόβλημα μέχρι το 1972, όταν ο αείμνηστος Σοβιετικός αστρονόμος Viktor Sergeevich Safronov απέδειξε ότι ο ήλιος και οι πλανήτες του προέρχονταν από έναν υπολειπόμενο δίσκο υλικού που είχε διαχωριστεί από το αρχικό νεφέλωμα γέννησης. Αργότερα εκείνη τη δεκαετία, οι αστρονόμοι νόμιζαν ακόμη και ότι είχαν βρει το σπίτι του ήλιου:το σμήνος Messier 67 στον αστερισμό του Καρκίνου. Το Messier 67 είναι πολύ κοντά - μόλις 2.900 έτη φωτός μακριά, μια εύκολη μετατόπιση για τον ήλιο - και έχει αστέρια με παρόμοια χημική σύσταση με τη δική μας.
Αυτό, δυστυχώς, αποδείχθηκε ότι ήταν λάθος μονοπάτι. Προσομοιώσεις υπολογιστή από την Barbara Pichardo και τους συναδέλφους της στο Εθνικό Αυτόνομο Πανεπιστήμιο του Μεξικού απέδειξαν ότι ο ήλιος μας δεν ήταν από το Messier 67. Η σχετική ταχύτητα μεταξύ του ήλιου και του Messier 67 είναι περίπου 200.000 χιλιόμετρα την ώρα (kph)—πολύ υψηλή για να υποθέσουμε ότι ο ήλιος γεννήθηκε εκεί, λέει ο Pichardo. Για να απελευθερωθεί από τους βαρυτικούς δεσμούς του σμήνους, ο ήλιος χρειαζόταν μια σχετική ταχύτητα μόλις 70.000 χλμ/ώρα. «Αυτός είναι ο κύριος λόγος που γνωρίζουμε ότι δεν γεννήθηκε εκεί, γιατί δεν υπάρχει καμία εύλογη εξήγηση για αυτή την τεράστια διαφορά ταχύτητας», εξηγεί. «Η πιθανότητα είναι απλώς μικροσκοπική». Επίσης, φασματικές μελέτες του Messier 67 υποδηλώνουν ότι το σμήνος μπορεί να είναι νεότερο από τον ήλιο μας κατά περίπου μισό δισεκατομμύριο χρόνια. οπότε δεν θα μπορούσε να ήταν το σπίτι του ήλιου μας.
Μέρος της δυσκολίας έγκειται στο ότι ο ήλιος βρίσκεται μακριά από το γενέθλιο σύμπλεγμα του για μεγάλο χρονικό διάστημα. «Το έναυσμα που ξεκίνησε τη διαδικασία γέννησης του ηλιακού συστήματος μπορεί να ήταν μια ώθηση είτε από ένα αστέρι που περνούσε από το νεφέλωμα γέννησης είτε από κρουστικά κύματα από μια κοντινή σουπερνόβα», λέει ο Ian D. Hutcheon, αναπληρωτής διευθυντής στο Ινστιτούτο Glenn Seaborg στο Lawrence Livermore. Εθνικό Εργαστήριο. Αυτή η ίδια αρχική ώθηση προκάλεσε τελικά το ηλιακό μας σύστημα είτε να αποκοπεί από το συστάδα γέννησής του είτε να απομακρυνθεί, χάνοντας την επαφή με το σπίτι και την οικογένεια. Σε λίγη ώρα, οι γαλαξιακές άνεμοι διέλυσαν τα απομεινάρια του νεφελώματος του σπιτιού, αφήνοντας λίγες ενδείξεις πίσω.
Επιπλέον, όλα αυτά συνέβησαν πριν από πολύ καιρό. Ο Μάικ Μπράουν, καθηγητής πλανητικής αστρονομίας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, πιστεύει ότι η εύρεση του σπιτιού του ήλιου είναι πλέον αδύνατη. «Για 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, το ηλιακό μας σύστημα έχει περιφερθεί γύρω από τον γαλαξία του Γαλαξία 20 φορές και έχει τραβηχτεί βαρυτικά και έλκεται από διερχόμενα αστέρια και σμήνη», λέει ο Μπράουν. Κατά τη γνώμη του, τα ίχνη έχουν σβήσει εδώ και καιρό.
Αλλά ο Valtonen και οι συνάδελφοί του δεν έχουν χάσει την ελπίδα τους να βρουν τα αδέρφια του ήλιου. Η ομάδα του έχει χτενίσει περισσότερα από 118.200 υποψήφια αδέρφια, χρησιμοποιώντας δεδομένα τοποθεσίας που καταγράφηκαν από τον δορυφόρο της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, Hipparcos. Στη συνέχεια εντόπισαν την τροχιά κάθε αστεριού, για να αναζητήσουν ένα σημείο τομής με τον ήλιο μας. Δύο αστέρια, το HIP 87382 και το HIP 47399, τράβηξαν το ενδιαφέρον τους. «Φαίνεται να έχουν διασταυρωθεί με τον ήλιο την απαιτούμενη στιγμή στο παρελθόν», λέει ο Valtonen.
Είναι επίσης και τα δύο αστέρια τύπου G, που σημαίνει ότι μετατρέπουν το υδρογόνο σε ήλιο μέσω πυρηνικής σύντηξης και έχουν επιφανειακή θερμοκρασία που κυμαίνεται μεταξύ 5.300 και 6.000 kelvin (K). Ο ήλιος μας, επίσης, είναι ένα αστέρι τύπου G, με παρόμοιες θερμοκρασίες. Οι δύο υποψήφιοι έχουν επίσης περιεκτικότητα σε μέταλλα παρόμοια με τον ήλιο, βρίσκονται στο ίδιο εξελικτικό στάδιο με τον ήλιο και απέχουν μόνο περίπου 100 έτη φωτός από τη Γη. «Αν ψάχναμε για σημάδια ζωής οπουδήποτε στο σύμπαν, αυτά τα αστέρια και οι πιθανοί πλανήτες γύρω τους είναι καλά μέρη για να ξεκινήσουμε», λέει ο Valtonen.
Είτε τα δύο αστέρια HIP είναι συγγενείς του ήλιου είτε όχι, ένα πράγμα είναι ξεκάθαρο:Η οικογένεια έχει σημασία, ακόμη και στην ουράνια σφαίρα.
Ο Τζόζεφ Μπάνεθ Άλεν άρχισε να κοιτάζει τα αστέρια ως νεαρό αγόρι που μεγάλωνε στο Camp Lejeune, N.C. Τώρα γράφει για την αστρονομία και την εξερεύνηση του διαστήματος από το σπίτι του στο Τζάκσονβιλ της Φλόριντα.
