Νέα μελέτη κάνει ξαφνικά δισεκατομμύρια εξωπλανήτες κατοικήσιμους

Οι αστρονόμοι που κυνηγούν κατοικήσιμους πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη πιστεύουν τώρα ότι το καλύτερο μέρος για να κοιτάξουμε δεν είναι γύρω από αστέρια όπως ο Ήλιος μας, αλλά γύρω από μικρότερα, πιο ψυχρά αστέρια—πορτοκαλί και κόκκινοι νάνοι. Αυτά είναι μακράν τα πιο άφθονα αστέρια στον γαλαξία μας και όλα έχουν τουλάχιστον έναν εξωπλανήτη.

Οι κόκκινοι νάνοι είναι μικρότεροι και ψυχρότεροι από τον Ήλιο μας, και κυμαίνονται από μάζα 0,075 ηλιακών μαζών έως περίπου 0,50 ηλιακές μάζες. Οι κόκκινοι νάνοι είναι μακράν τα πιο κοινά αστέρια στον γαλαξία του Γαλαξία και σε ολόκληρο το Σύμπαν, αλλά λόγω της χαμηλής φωτεινότητάς τους είναι αρκετά δύσκολο να παρατηρηθούν. Υπολογίζεται ότι περίπου το 75 τοις εκατό όλων των άστρων στο σύμπαν είναι κόκκινοι νάνοι και όλοι τους φιλοξενούν πλανήτες.

Η κατοικιμότητα των ερυθρών νάνων έχει συζητηθεί πολλές φορές και εξακολουθεί να είναι θέμα συζήτησης. Φυσικά, το να γνωρίζουμε αν τα πιο κοινά αστέρια στο σύμπαν μπορούν να φιλοξενήσουν κατοικήσιμους πλανήτες είναι μεγάλη υπόθεση. Μεταξύ των προβλημάτων που εγείρονται κατά της κατοικιμότητας είναι το λεγόμενο παλιρροϊκό κλείδωμα:όπως ο πλανήτης μας βλέπει μόνο τη μία πλευρά του φεγγαριού ανά πάσα στιγμή, έτσι και οι κόκκινοι νάνοι. βλέπουν μόνο τη μία πλευρά του πλανήτη, πράγμα που σημαίνει ότι η μία πλευρά είναι πιθανότατα ένα έρημο τοπίο, ενώ η άλλη είναι ένας παγωμένος εφιάλτης.

Αυτό συμβαίνει όταν ο πλανήτης είναι κοντά στο αστέρι του, καθώς οι πλανήτες θα έπρεπε να είναι πιο κοντά σε κόκκινους νάνους για να είναι κατοικήσιμοι. Φυσικά, σε αυτήν την περίπτωση οι πιθανότητες για ζωή είναι πολύ μικρότερες (αν και δεν είναι εντελώς αδύνατο). Ωστόσο, αυτή η νέα μελέτη αμφισβητεί αυτήν την ιδέα και ισχυρίζεται ότι δεν εμπλέκονται όλοι οι πλανήτες σε παλιρροϊκό κλείδωμα.

Η απλή ύπαρξη μιας ατμόσφαιρας, υποστηρίζουν οι ερευνητές, είναι αρκετή για να διασφαλίσει ότι ο πλανήτης περιστρέφεται και περιστρέφεται γύρω από το άστρο του, καθιστώντας τον πολύ πιο πιθανό να είναι κατοικήσιμος. Σύμφωνα με τον Jérémy Leconte, τον θεωρητικό αστροφυσικό στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο που ηγήθηκε της μελέτης, αυτό σημαίνει ότι μπορεί να έχουμε ήδη ανακαλύψει πολλούς κατοικήσιμους πλανήτες – απλώς δεν το γνωρίζουμε ακόμα.

Πώς παίζει λοιπόν η ατμόσφαιρα σε αυτό το πρόβλημα; Ο Jeff Coughlin, ένας αστρονόμος του SETI που εργάζεται με την αποστολή κυνηγιού πλανητών Kepler, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη το εξηγεί ως εξής:

Οι αστροφυσικοί το γνώριζαν αυτό εδώ και αρκετό καιρό, αλλά σύμφωνα με τους αρχικούς υπολογισμούς, η ατμόσφαιρα θα έπρεπε να είναι απίστευτα τεράστια για να έχει αυτόν τον αντίκτυπο. Έχουμε μια καλή μελέτη περίπτωσης πολύ κοντά μας:την Αφροδίτη. Η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης είναι αρκετά μεγάλη για να ξεφύγει από το κλείδωμα και η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης είναι απολύτως τεράστια – περίπου 90 φορές βαρύτερη από τη δική μας. Έτσι οι επιστήμονες απέρριψαν την ιδέα.

Αλλά όταν ο Λεκόντε και η ομάδα του έκαναν προσομοιώσεις για να δουν πώς θα έπαιζε η ατμόσφαιρα στο βαρυτικό κλείδωμα, ανακάλυψαν εκπληκτικά ότι οι λεπτότερες ατμόσφαιρες έχουν στην πραγματικότητα μεγαλύτερη περιστροφική επίδραση στους πλανήτες τους. Αυτό μπορεί να φαίνεται αντιφατικό, αλλά συμβαίνει επειδή μια πιο αραιή ατμόσφαιρα διασκορπίζει λιγότερο ηλιακό φως. Αυτό δημιουργεί επιπλέον θερμότητα, η οποία με τη σειρά της δημιουργεί μια ισχυρότερη ατμοσφαιρική παλίρροια (μια διόγκωση της ατμόσφαιρας, σαν τις παλίρροιες του ωκεανού μας). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ισχυρότερη πλανητική περιστροφή. Αν η Αφροδίτη είχε μια ατμόσφαιρα σαν τη Γη, θα περιστρεφόταν 10 φορές πιο γρήγορα.

Οπλισμένη με τα αποτελέσματα αυτού του μοντέλου, η ομάδα έδειξε ότι οι πλανήτες στο μέγεθος της Γης μπορούν να περιστρέφονται αρκετά υγιή γύρω από έναν κόκκινο νάνο, εάν έχουν ατμόσφαιρα.

Θα ήταν ωραίο αν μπορούσαμε να επιβεβαιώσουμε αυτό το μοντέλο με ορισμένες παρατηρούμενες πληροφορίες, αλλά μέχρι εκεί, τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης είναι αρκετά πειστικά.

Αναφορά περιοδικού: Jérémy Leconte, Hanbo Wu, Kristen Menou, Norman Murray. Ασύγχρονη περιστροφή πλανητών μάζας Γης στην κατοικήσιμη ζώνη των άστρων μικρότερης μάζας. Science DOI:10.1126/science.1258686