Marea cucerire a Cosmosului a inceput odata cu lansarea telescopului spatial Kepler

Descoperirea originilor vietii si colonizararea unor planete extraterestre sunt doua dintre cele mai mari ambitii pe care comunitatea stiintifica internationala le are in prezent. Astazi, NASA este mai pregatita decat oricand sa se lanseze intr-o cursa fara precedent pentru cucerirea altor lumi. Misiunea Kepler, botezata astfel dupa astronomul german din secolele XVI-XVII, Johannes Kepler,a inceput pe data de 7 martie 2009. Aceasta incearca sa identifice planete asemanatoare cu Pamantul, care orbiteaza stele similare cu Soarele intr-o zona calda a spatiului, cu apa lichida si oxigen, adica corpuri ceresti care au toate conditiile formarii si mentinerii vietii.

Kepler pleaca in cautarea unui nou Pamant

Kepler este o componenta critica a eforturilor NASA de a identifica si studia planetele cu eco-conditii asemanatoare celor de pe Terra. Rezultatele fotometrului spatial Kepler sunt extrem de importante in intelegerea frecventei planetelor de dimensiunea Pamantului din galaxia noastra. De asemenea, sustine planificarea viitoarelor misiuni care sa detecteze in mod direct si sa investigheze asemenea lumi aflate in apropierea stelelor vecine. Desi mai mult de 300 de planete din afara sistemului solar au fost deja identificate prin tehnologii de investigatie asemanatoare, puterea lui Kepler rezida in sensitivitatea ridicata a instrumentelor sale la planete mai mici, mai reci, mai ospitaliere vietii si mai asemanatoare cu a noastra, decat toate cele identificate pana acum.Marea cucerire a Cosmosului a pornit odata cu lansarea telescopului spatial Kepler

Kepler adaposteste la bordul sau un telescop special care studiaza 100.000 de astri din regiunea Cygnus-Lyra a Caii Lactee timp de mai bine de trei ani si jumatate. Oamenii de stiinta se asteapta sa descopere sute de planete la fel de mari precum Pamantul sau chiar mai mari, situate la diferite distante fata de stelele lor. Daca numarul de planetele de dimensiunea Terrei care au potential de a sustine viata si de a fi locuibile de oameni, este mare, Kepler ar putea descoperi zeci de astfel de corpuri ceresti; daca sunt rare, s-ar putea sa nu descopere niciuna. “Daca descoperim ca cele mai multe stele au Pamanturi, acest lucru implica posibilitatea ca dezvoltarea vietii sa fie un aspect comun prin galaxia noastra”, sustine William Borucki, investigator principal al Centrului de Cercetare Ames din California, al NASA.

Unde sunt extraterestrii?

Astronomul Alan Boss, care face parte din Consiliul Stintific Kepler, spune ca cercetatorii au aflat daca viata ar putea fi raspandita prin Univers. Descoperirea unor civilizatii inteligente extraterestre este insa o alta problema. Pe langa toate speculatiile asupra posibilitatii existentei unor alte civilizatii in Univers, se pune intrebarea daca aparitia vietii pe Pamant nu este un caz unic? Daca extraterestrii exista, de ce nu s-au aratat sau de ce nu ne-au contactat pana acum? Fizicianul Enrico Fermi a sintetizat aceasta contradictie in 1950, in ceea ce ulterior a devenit cunoscut sub numele „paradoxul lui Fermi” „Unde este toata lumea?”. Raspunsul oamenilor de stiinta este vastitatea infinita a timpului si spatiului.index

Obiectivul stiintific al misiunii Kepler a fost explorarea structurii si a diversitatii sistemelor planetare. Acest lucru a putut fi obtinut prin monitorizarea unei numar considerabil de stele in vederea atingerii urmatoarelor teluri:

  1. Determinarea numarului de planete terestre aflate in interiorul sau in apropierea regiunii locuibile a unei mari varietati de tipuri de stele.
  2. Determinarea gamei de dimensiuni si forme ale orbitelor acestor planete
  3. Estimarea numarului de planete existente in sisteme multisolare.
  4. Determinarea gamei de: dimensiuni ale orbitelor, luminozitate, marime , masa si densitate ale planetelor gigante cu viata scurta (sau tinere)
  5. Identificarea componentelor aditionale ale fiecarui sistem planetar descoperit
  6. Determinarea proprietatiilor acelor stele care gazduiesc sisteme planetare.

„Civilizatiile vin si pleaca”, spune Alan Boss. „Daca gasim o planeta cu viata inteligenta, exista sanse sa nu fie in aceeasi faza de evolutie cu a noastra. Este posibil sa se fi format cu miliarde de ani in urma, sau poate nu se va forma decat peste un alt miliard de ani”, a mai adaugat el. „Chiar daca civilizatiile inteligente ar exista in acelasi timp, este posibil ca ele sa fie separate de zeci de mii de ani lumina sau chiar mai mult”, a adaugat expertul NASA Duncan Forgan. „Daca extraterestrii tocmai au comutat transmitatorul pentru a comunica, ar putea dura sute de secole pana sa le primim mesajele”, a mai completat acesta. Cat despre calatoria interstelara, imensele distante exclud teoretic sansa unor posibili vizitatori extraterestri. Pentru a exemplifica, astronomul Alan Boss spune ca cele mai rapide rachete disponibile pentru noi in momentul de fata sunt cele folosite de NASA, intr-o misiune pe Pluto. Chiar si la o asemenea viteza, ar fi nevoie de 100.000 de ani pentru a ajunge de pe Pamant la cel mai apropiat astru din afara sistemului solar. „Deci poate nu ar trebui sa ne ingrijoram prea curand cu privire la niste raiduri interstelare”, este concluzia lui Alan Boss.

Totusi, Jan Hendrik Bredehoft de la Universitatea Open din Marea Britanie este unul dintre adeptii teoriei conform careia omenirea ar putea popula si alte lumi. “Sunt unul dintre acei indivizi care iau o bucata de meteorit, il truncheaza si descopera ce fel de chimie organica se afla in compozitia lui”, sustine cercetatorul. Pe baza unor astfel de studii, el a ajuns la concluzia ca lumile locuibile pot fi impartite in patru mai categorii, ficare cu un potential ridicat de a fi deja caminul unor forme de viata extraterestre. Cele patru grupuri de planete locuibile imaginate de Bredehoft sunt: cele asemanatoare Pamantului, planete de categoria lui Marte, corpuri astrale echivalente cu satelitul natural al lui Jupiter – Europa si lumi in intregime acvatice.ss-1

Pamant si foc

Luand in calcul toate aceste aspecte, Bredehoft a calculat posibilitatea fiecarui tip de planeta de a gazdui viata complexa de pe Pamant. Lumile asemanatoare Terrei reprezinta indubitabil prima clasa de planete ospitaliere si de asemenea, promit o “supunere” sporita, deoarece cunoastem deja masura in care aceste corpuri ceresti sunt capabile sa gazduiasca viata. Lumile asemanatoare Pamantului ofera o atmosfera propice, apa in stare lichida, temperaturi moderate si climat stabil. A doua clasa de planete o reprezinta cele care au fost candva asemeni Pamantului, asa cum este cazul lui Marte si al lui Venus. “Nu se stie din ce motive, aceste planete, candva fertile, au suportat transformari radicale”, sustine Bredehoft. “Marte a devenit prea arida, cu foarte putina apa ramasa, cel putin in stare lichida, iar Venus a devenit extrem de fierbinte, printre altele din cauza efectului de sera.” Cu toate acestea, Bredehoft crede ca sunt sanse ca viata sa existe si pe astfel de lumi. El rationeaza ca organismele s-ar fi putut dezvolta atunci cand aceste planete erau mai ospitaliere, iar aceasta viata s-ar fi putut mentine la un oarecare nivel de existenta chiar si in vremuri mai ostile.“Odata ce viata s-a stabilizat este greu sa se stinga cu totul”, crede Bredehoft. “Au existat evenimente de-a dreptul devastatoare in istoria Pamantului, de natura sa anihileze orice forma de viata, dar, ironic, in general ele au condus la o sporire a biodiversitatii, in loc sa o distruga.”

Apa si gheatamarea cucerire a cosmosului

Corpurile ceresti care poseda apa lichida, dar nu la suprafata, ci sub un strat gros de gheata, reprezinta cea de-a treia clasa de lumi viabile. Satelitul natural al lui Jupiter, Europa este un exemplu clasic din propria noastra vecinatate cosmica. Ar putea sa existe viata in asemenea locuri? In prezent, este greu de crezut, deoarece conditiile de viata din aceste lumi nu se incadreaza tocmai bine in imaginea conventionala a zonelor locuibile. Europa, spre exemplu, se afla dincolo de zona termica a sistemului solar unde apa poate ramane sub forma lichida pe suprafata planetei. Cu toate acestea, potential pentru sustinerea vietii exista. Imaginea traditionala a zonelor locuibile priveste in general o stea locala ca fiind principala sursa de energie, asa cum este in prezent Soarele pentru noi. Dar in lumi inghetate, asa cum este cazul satelitului Europa, alti factori sunt luati in discutie, precum atractia gravitationala exercitata de planeta in jurul careia corpul orbiteaza. Lumi cu apa lichida asunsa sub straturi de gheata ar putea fi locuite de organisme simple in ciuda faptului ca se afla in afara spatiului locuibil conventional, atat timp cat o forma de energie este furnizata intr-un fel sau in altul. Al patrulea tip de planete locuibile este alcatuit aproape in intregime din apa. Aceste lumi ipotetice ar avea dimensiunea cuprinsa intre cea a lui Mercur si cea a Terrei si ar prezenta oceane foarte intinse. Spre deosebire de oceanele Pamantului, apa de pe aceste planete nu ar intra in contact cu minerale sau cu alte roci. “Aceste corpuri pot fi alcatuite integral din apa, cu gheata de mare presiune in miez, sau pot pot avea corpuri de apa lichida, separate de un miez mineral printr-un strat gros de gheata de mare presiune”, sustine Bredehoft.marte si terra

Europa este cea de-a sasea luna a planetei Jupiter. Satelitul natural a celei mai mari planete din Sistemul Solar a fost descoperit in 1610 de catre Galileo Galilei (posibil, si de Simon Marius) si botezat dupa aristocrata feniciana Europa, una dintre sotiile lui Zeus, inscaunata mai tarziu drept regina a Cretei. Masurand numai 3.100 kilometri in diametru, Europa este cu putin mai mica decat Luna care orbiteaza Pamantul si este a sasea cea mai mare luna din Sistemul Solar

Terra, inca un mister

Una dintre teoriile referitoare la originea vietii de pe Pamant sustine ca materia organica a fost colectata in bazine cu apa mica si s-a dezvoltat agatandu-se de suprafata pietrelor. Posibil, aceasta viata incipienta s-a raspandit in oceane. O alta teorie a genezei vietii pe Terra este aceea ca reactiile chimice necesare creatiei au avut loc in timpul eruptiilor hidrotermale ale vulcanilor. In lumile acvatice, totusi, aceste scenarii sunt imposibile, motiv pentru care Bredehoft crede ca este putin probabil sa existe viata pe astfel de planete. “Cantitatea de apa dintr-o astfel de lume ar fi atat de mare, incat ar fi necesare cantitati incredibile de componente de carbon comasate pentru ca formarea vietii sa capete o sansa. Totul ar fi mult prea diluat”, sustine Bredehoft.

Oamenii de stiinta explica tehnologia NASA prin care sunt identificate exoplanetele. Urmariti toate cele trei episoade.

In urma unei analize amanuntite a datelor despre exoplanete colectate pana acum, cercetatorul britanic este de parere ca cel mai bun pariu este acela cu incercarea de a gasi ecosisteme extraterestre asemanatoare Pamantului. Cu toate acestea, el nu crede ca lumile asemanatoare Terrei ar gazdui neaparat viata avansata. “Nu stim sigur daca diversitatea si complexitatea organismelor planetei noastre sunt in mod obligatoriu rezultatul firesc al evolutiei sau daca pur si simplu ele au aparut aici ca rezultat al hazardului”, mai adauga Jan Hendrik. “A avea fiinte inteligente si vorbitoare pe suprafata planetei este oare apogeul evolutiei? Presupunem acest lucru doar pentru ca ne place sa ne consideram speciali.” Avand in vedere avansul fulminant al tehnologiei “vanarii” exoplanetelor, este numai o chestiune de timp pana cand vom invata mult mai multe despre lumile si planetele extrasolare si vom fi capabili sa aflam informatii vitale despre proprietatile lor. Pana atunci, oameni de stiinta precum Bredehoft vor continua sa teoretizeze despre aceste descoperiri, pregatind din timp terenul pentru viitor.

Au trecut mai bine de 400 de ani de cand filosoful italian Giordano Bruno a fost ars pe rug pentru indrazneala de a-si fi imaginat ca Universul e compus dintr-o multitudine de lumi asemanatoare cu a noastra. Viziunea sa despre infinitatea lumilor, considerata pe atunci eretica, este pe cale de a fi confirmata de astronomi.

Primul pas catre o alta Terra

Prima descoperire de acest fel a fost realizata de catre oamenii de stiinta de la Observatorul din Geneva la 6 octombrie 1995, cand au identificat o planeta-gigant care graviteaza in jurul stelei 51 Pegas, la aproximativ 40 de ani-lumina de Pamant. De atunci, au mai fost identificate peste 300 de planete extrasolare (sau exoplanete, ce graviteaza in jurul altor stele decat Soarele) si 20 de sisteme stelare care concentreaza un cortegiu de planete. Caracteristicile orbitale si proprietatile fizice ale acestor nou-descoperite corpuri ceresti fac necesara o imbunatatire si o actualizare a teoriilor privitoare la formarea planetelor, mai ales pentru a explica existenta unora pentru perioade foarte scurte de timp, a da lamuriri asupra orbitelor lor de multe ori excentrice si a le justifica anumite proprietati fizice, de pilda masa si nucleul. In plus, stelele in jurul carora graviteaza aceste planete sunt mult mai bogate in elemente grele decat Soarele.

O prima constatare importanta: diversitatea sistemelor planetare o depaseste pe cea a sistemului nostru solar. Majoritatea planetelor extrasolare sunt gigante (avand un diametru de peste 48.000 km), cel putin la fel de impozante ca Jupiter, cea mai mare planeta a sistemului solar. Dar ele se afla mai aproape de steaua lor decat Mercur de Soare si, in plus, se deplaseaza pe orbite foarte alungite, unele chiar in jurul unor stele care plutesc liber prin spatiu. Pe de alta parte, predominanta planetelor de dimensiuni foarte mari ar putea fi doar aparenta, ca rezultat al lipsei de precizie si de sensibilitate a instrumentelor si metodelor actuale de detectare, acestea neputand identifica planete „micute“, de dimensiunile Terrei. Pentru a descoperi noi corpuri ceresti, astronomii se folosesc de diverse metode, cea mai eficienta fiind velocimetria (masurarea vitezei si a directiei unui fluid, aerul, de exemplu). Prin intermediul velocimetriei, astronomii calculeaza variatiile de viteza radiala ale stelei in jurul careia graviteaza respectivele planete. Insa nu toate planetele pot fi detectate prin aceasta metoda. Dat fiind gradul ei actual de precizie, nu pot fi identificate decat planetele cu o masa de cel putin sapte ori mai mare decat masa terestra. In cazul aplicarii velocimetriei la sistemul nostru solar, doar Jupiter ar putea fi identificat. 

ESO_OGLE-2005-BLG-390Lb
OGLE 2005-BLG-390Lb

In ciuda greutatilor intampinate in detectarea unor astri de dimensiuni mai reduse, astronomii au identificat prima planeta de tip terestru care nu graviteaza in jurul Soarelui. Descoperirea, botezata „poetic“ OGLE 2005-BLG-390Lb, este extrasolara cu cea mai redusa masa dintre cele cunoscute pana acum (de doar 5,5 ori masa Terrei) si e situata fata de steaua sa la o distanta de doua ori si jumatate mai mare decat a Pamantului de Soare. Compusa din roci si aproape lipsita de atmosfera, ea contrasteaza cu restul planetelor-gigant, care sunt gazoase, la fel ca Jupiter. Nou-venita in randul extrasolarelor se deosebeste de suratele sale si prin alte caracteristici. Steaua in jurul careia graviteaza, aflata la 22 de mii de ani-lumina de Pamant, este de tipul celei mai mici si mai slabe dintre stele, are culoare rosie, iar masa ei reprezinta cam o cincime din masa Soarelui. Cu o existenta de zece miliarde de ani, ea este insa de doua ori mai in varsta decat sistemul nostru solar. Dar cum OGLE 2005-BLG-390Lb e situata la mare departare de steaua ei, care emite de o suta de ori mai putina lumina decat Soarele nostru, cantitatea de energie pe care o primeste este foarte redusa. Prin urmare, temperatura la suprafata nu ar trebui sa depaseasca minus 220 de grade Celsius. Solul planetei este compus din roci si gheata, astfel incat, daca ar fi sa o comparam cu una dintre planetele sistemului nostru solar, OGLE ar semana mai degraba cu Pluto decat cu astrii telurici de felul Pamantului sau al lui Venus.

Distanta dintre OGLE si steaua sa ridica si problema prezentei apei lichide. Temperatura la suprafata fiind extrem de scazuta, existenta unor oceane care sa acopere planeta este imposibila. Dar apa in stare lichida s-ar putea gasi intre o crusta inghetata la suprafata si un strat de gheata comprimata ce inconjoara o regiune pietroasa (prin analogie cu Europa, un satelit al lui Jupiter). Mentinerea apei in stare lichida ar depinde de caldura degajata prin dezintegrarea elementelor radioactive din interiorul rocilor. Acest fenomen de incalzire interna se deruleaza insa intr-un interval de timp comparabil cu varsta planetei. In plus, producerea de caldura se diminueaza o data cu trecerea timpului. Iar OGLE 2005-BLG-390Lb nu mai e nici ea tanara… Este deci prea putin probabil ca pe o astfel de planeta sa existe viata.

De la Kant citire

Immanuel Kant
Immanuel Kant

Data fiind varietatea noilor sisteme planetare descoperite in ultimii zece ani, oamenii de stiinta s-au vazut nevoiti sa-si revizuiasca teoriile privitoare la formarea planetelor. Paradoxal, primul care a avansat o ipoteza legata de aparitia corpurilor ceresti a fost un filosof, Immanuel Kant, pasionat si de problemele mecanicii celeste. In 1775, el isi imagina ca sistemul nostru solar a aparut dintr-un nor de particule dispersate care, datorita interactiunii gravitationale, au intrat in coliziune unele cu altele si au format, sub efectul „fortelor chimice“, planete.

Pierre Simon de Laplace a preluat ideea conform careia sistemul solar a aparut dintr-o nebuloasa in miscare si i-a conferit o baza stiintifica, publicand, in 1796, in a sa Exposition du Système du Monde, „ipoteza nebuloasei“. Conform acesteia, planetele iau nastere dintr-un nor de gaz si praf in miscare, care se contracta atunci cand se raceste si, in felul acesta, accelereaza. Supuse atat fortei gravitationale, cat si fortei centrifuge, inelele de materie se desprind din nebuloasa si formeaza planetele. Este vorba despre asa-numita teorie Kant-Laplace. De atunci, ipotezele privitoare la aparitia planetelor au evoluat si cateva idei de-ale lui Kant si Laplace au fost confirmate. Totusi, pana nu demult, singurul „esantion“ pe care astronomii puteau testa aceste teorii era Sistemul Solar, cu cele noua planete ale sale, cu sateliti si miriade de corpuri mici. Descoperirea lui OGLE 2005-BLG-390Lb a dat peste cap, dintr-o singura lovitura, intregul domeniu de cercetare si, in acelasi timp, a raspuns asteptarilor celor ce priveau cerul in cautarea altor lumi.

Laplace
Pierre Simon Laplace

Majoritatea sistemelor planetare descoperite pana in prezent sunt radical diferite de sistemul nostru solar. Din acest motiv, imaginatia astronomilor a fost pusa greu la incercare. Aproape toate planetele extrasolare se aseamana cu planete-gigant de tipul lui Jupiter si Saturn, insa o cincime dintre ele graviteaza foarte aproape de steaua lor (la distante de sute de ori mai mici decat cea dintre Terra si Soare), avand perioade de revolutie de cateva zile. In fata acestei anomalii, teoriile referitoare la aparitia planetelor au fost, daca nu complet puse sub semnul indoielii, macar reanalizate.

S-a nascut o mica stea…

Laplace avea dreptate in cateva privinte: stelele, Soarele in particular, apar ca urmare a contractiei gravitationale a norilor de gaz si a prafului in miscare circulara. In urma rotirii, contractia generata antreneaza formarea unui disc turtit. Toate observatiile din ultimii 20 de ani indica faptul ca o parte din materia acestui disc deviaza apoi in spirala spre centru, pentru a fi in final capturata de stea. Exista suficiente certitudini ca aceste discuri reprezinta locul de formare a planetelor, fapt ce le-a atras denumirea de discuri protoplanetare. Planete telurice sau gigant, toate se formeaza din astfel de discuri de gaz si de praf.

Astazi se stie ca planetele telurice (compuse in principal din roci sau metale, cu o densitate relativ ridicata, o miscare de rotatie lenta si o suprafata solida, care nu au inele si au putini sateliti, de exemplu Mercur, Venus, Terra sau Marte) iau nastere prin acumularea succesiva de materiale solide, constituite din elemente care s-au condensat in preajma discurilor protoplanetare. Aceasta teorie, avansata in secolul al XIX-lea, a fost dezvoltata abia in anii ’60 ai sec. XX, de catrecercetatorii de la Universitatea din Moscova. Acestia au propus un calcul detaliat al etapelor formarii planetelor. Pe scurt, discurile protoplanetare sunt alcatuite initial, in mare parte, din hidrogen si heliu, plus un procent de 1% praf. Dimensiunea semintelor de praf este de ordinul unei milionimi de milimetru. Insa, in ciuda acestui fapt, ele joaca un rol fundamental in formarea planetelor, fiind materia lor de baza. Intr-o prima etapa, praful se sedimenteaza. La fel ca gazul, el este supus atractiei gravitationale a stelei si intra in coliziune cu alte molecule. Forta de gravitatie tinde sa grupeze particulele in planul ecuatorial al discului. Coliziunea dintre moleculele de gaz provoaca o presiune ce tinde sa le disperseze, astfel incat gazul ramane suspendat de o parte si de alta a planului ecuatorial. In schimb, ciocnirea firelor de praf, intre ele sau cu moleculele de gaz, nu este suficienta pentru a le impiedica sa se depuna pe planul discului, unde se tot aduna. In acest fel, in cateva zeci de miliarde de ani sau chiar mai mult, un strat subtire de praf cu diametrul de un centimetru se formeaza pe planul ecuatorial al discului. Transformarea firelor de praf in planete de dimensiuni kilometrice ramane insa, in continuare, subiect de controverse.

… dar si una mai mare

In ceea ce priveste aparitia planetelor de mari dimensiuni, exista doua teorii. Prima, lansata in anii ’50 de Gerard Kuiper, se inrudeste cu cea imaginata de Laplace, potrivit careia planetele-gigant sunt rezultatul slabirii fortei gravitationale si fragmentarii unui disc protostelar masiv. Majoritatea simularilor numerice demonstreaza insa ca un asemenea proces ar conduce de prea putine ori la formarea unor planete de dimensiunea lui Jupiter. A doua teorie a fost propusa in 1973 de cercetatorii de la Centrul pentru Astrofizica din cadrul Universitatii Harvard. Conform ei, mai intai se formeaza un nucleu, in acelasi mod ca la planetele telurice, dupa care, odata devenit indeajuns de masiv, acesta capteaza mari cantitati de gaz, care vor forma atmosfera planetei. Teoria are insa un inconvenient: cel al timpului. Nucleul trebuie sa devina suficient de mare pentru a se putea inconjura de un invelis de gaz si e obligat sa creasca inainte de a se risipi acest invelis.formarea planetelor

Pentru a se putea forma, planetele-gigant au nevoie de un nucleu mult mai masiv decat cel al planetelor telurice. De aceea, se crede ca ele apar sub limita de la care este suficient de frig pentru ca apa, hidrogenul sau carbonul sa se mentina in forma solida. Cum spuneam, odata format, nucleul viitoarei planete-gigant trebuie sa se „doteze“ cu atmosfera. Se presupune ca gazul dispare din jurul respectivei planete cel tarziu la capatul catorva zeci de milioane de ani. Daca planetele telurice, mai micute, constituite exclusiv din elemente grele, isi pot definitiva cresterea si intr-un mediu lipsit de gaz, planetele-gigant, in schimb, trebuie sa se formeze cat timp discul este inca bogat in gaz. Formarea completa a unei planete-gigant gazoase intr-un timp mai scurt decat durata de viata a discului protoplanetar ramane in continuare o provocare pentru oamenii de stiinta. Teoria formarii planetelor de mari dimensiuni se aplica insa numai unora dintre acestea. Uranus si Neptun, de exemplu, nu au putut captura o atmosfera masiva, pe cand Jupiter si Saturn sunt compuse in principal din gaz, pentru ca nucleul lor a atins nivelul masei critice.

Si planetele migreaza

Un alt proces, descoperit in urma cu mai bine de 20 de ani, vorbea despre migrarea planetelor. Din lipsa de date si de posibilitati de confirmare, teoria a fost abandonata. Dupa descoperirea primei planete extrasolare, OGLE 2005-BLG-390Lb, ideea a fost reluata, devenind parte centrala a ipotezei privitoare la formarea sistemelor planetare. Migratia se bazeaza pe interactiunea gravitationala a protoplanetei cu gazul care o inconjoara, fiind vorba de procese de tipul mareelor create intre Luna si Pamant. Se stie ca Pamantul se roteste in jurul axei sale mai rapid decat se invarte Luna in jurul Terrei, respectiv o zi fata de 27 de zile. Urmarea: atractia exercitata de Luna asupra Pamantului incetineste, imperceptibil, e-adevarat, rotatia acestuia. In schimb, momentul cinetic al Lunii creste, ceea ce, conform legilor lui Kepler, o impinge pe o orbita mai inalta. Astfel, Luna se indeparteaza de planeta noastra.

Un embrion de planeta ascuns intr-un disc protoplanetar exercita efecte de maree similare asupra gazului din zona sa de influenta gravitationala. Planeta se misca mai incet decat gazul respectiv, astfel ca, prin acelasi mecanism, o fractiune din momentul cinetic al sistemului este transferata de la gaz spre protoplaneta, fapt ce o face pe aceasta sa cada pe o orbita mai joasa, planeta fiind impinsa pe o orbita mai departata. Invers, interactiunea gravitationala cu gazul aflat in exteriorul orbitei protoplanetei impinge planeta pe o orbita mai joasa. Aceste interactiuni gravitationale au efecte diferite, in functie de raportul maselor gazului/planetei. De exemplu, daca masa planetei este neglijabila in comparatie cu a gazului care o inconjoara, orbita gazului nu se va modifica intr-un mod observabil, pe cand orbita protoplanetei o va face.

Oamenilor de stiinta le raman in continuare multe intrebari fara raspuns. Insa, odata pornit pe acest drum, nu mai exista cale de intoarcere. Se estimeaza ca, pana in 2050, cercetatorii vor dispune de telescoape spatiale interferometrice, capabile sa identifice planetele de marimea Terrei si sa spuna cu precizie daca pot adaposti forme de viata. In prezent, singura metoda pentru detectarea planetelor extrasolare utilizeaza fenomenul de microlentile (sau lentile gravitationale), care face ca o stea sa apara, temporar, mai luminoasa decat este in realitate. Evident, astronomii nu observa direct corpurile ceresti, ci doar efectele generate de masa lor. Viitorul suna insa bine.

Ogle cea receOGLE 2005-BLG-390Lb

Planetele extrasolare telurice trezesc un interes deosebit, deoarece se aseamana cel mai mult cu Pamantul si deci ar putea gazdui forme de viata. Totusi, limitele tehnice nu permit inca detectarea unor corpuri ceresti de dimensiuni reduse, cele mai mici planete telurice descoperite avand in medie o masa de aproximativ douasprezece ori mai mare decat a Terrei. Cea mai „micuta“ ramane pana in prezent OGLE 2005-BLG-390Lb, cu o masa de 5,5 ori mai mare decat a Pamantului. Este situata in constelatia Sagetatorului, aproape de mijlocul Caii Lactee, fiind planeta cea mai indepartata identificata pana in prezent. Orbita ei se afla de trei ori mai departe de steaua in jurul careia graviteaza decat orbita Terrei fata de Soare, OGLE 2005-BLG-390Lb executand o miscare de revolutie in aproximativ zece ani. Aceasta planeta, cu o temperatura apropiata de cea de pe Neptun sau Pluto, este prea rece pentru a adaposti forme de viata.

Legile lui Kepler

In astronomie, legile lui Kepler descriu miscarile planetelor in jurul Soarelui (sau in jurul stelei sistemului planetar respectiv) si, in general, comportamentul oricarui sistem de doua corpuri intre care actioneaza o forta invers proportionala cu patratul distantei. Cele trei legi au fost enuntate la inceputul secolului al XVII-lea, de catre astronomul german Johannes Kepler, care a utilizat observatiile facute de astronomul danez Tycho Brahe asupra orbitei planetei Marte. Aceste legi nu sunt valabile insa decat in sistemul mecanicii newtoniene. Primele doua au fost publicate in 1609, in Astronomia nova, cea de a treia in 1619, in lucrarea Harmonices mundi. Aceste teze au dus la ruperea definitiva de credinta, ce durase timp de secole, ca planetele s-ar misca in jurul Soarelui pe traiectorii circulare. Legile lui Kepler au constituit baza pentru formularea, de catre Isaac Newton, a legilor gravitatiei si au o deosebita importanta pentru intelegerea miscarii corpurilor ceresti, de exemplu a Pamantului si a celorlalte planete, in jurul Soarelui, ori a Lunii si a satelitilor artificiali in jurul Pamantului.Marea cucerire a Cosmosului a pornit odata cu lansarea telescopului spatial Kepler

Astronomul si matematicianul german Johannes Kepler (1571-1630), autorul legilor miscarii planetare. Lucrarile sale revolutionare pentru timpul in care a trait, Astronomia nova, Harmonices Mundi si Sumarul Astronomiei lui Copernic stau la baza Revolutiei stiintifice din secolul XVII.

Clonele Pamantului

Cercetari generate pe calculator au demonstrat ca 50% dintre sistemele exoplanetare ar putea contine o planeta cu caracteristicile Pamantului si cu o durata de viata de cel putin un miliard de ani – timpul minim necesar pentru ca viata sa poata aparea pe o asemenea planeta. In jurul fiecarei stele exista, teoretic, o zona in care conditiile fizice (in special temperatura) sunt compatibile cu existenta vietii, cel putin asa cum o cunoastem noi. Agentia Spatiala Europeana pregateste mai multe misiuni al caror scop ambitios este descoperirea de noi planete telurice, iar apoi determinarea probabilitatii ca acestea sa fie locuibile sau, mai mult, locuite. Pentru asta se va incerca, prin intermediul spectroscopiei cu infrarosu, definirea compozitiei pe care o are atmosfera exoplanetei, pentru a se detecta urmele de CO2. Celelalte elemente descoperite vor putea da informatii despre nivelul biologiei planetei respective. Astfel, eventuala prezenta de H2O si O3 ar presupune conditii de tip terestru, iar prezenta CH4 si O2 ar indica un echilibru chimic care ar putea sugera prezenta unor forme de viata biologice.

descopera.ro

Bogdan

Per aspera ad astra