Παρασκευή, 4 Απριλίου 2008

Η ζωή των αστεριών : εξωηλιακά συστήματα

Πρωτο – πτυχώσεις στον Ωρίωνα
Πρωτοπλανητικός δίσκος
Απόσταση : 1.500 έτη φωτός.
Τώρα γνωρίζουμε πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια, μερικοί από αυτούς τους εξωγήινους κόσμους είναι πολύ διαφορετικοί από εκείνους του ηλιακού μας συστήματος.
Με φόντο το νεφέλωμα του Ωρίωνα, το νεαρό αστέρι της φωτογραφίας περιβάλλεται από έναν δίσκο σκόνης και αερίου. Αν δεν διαβρωθεί από την ακτινοβολία του κεντρικού αστέρα, ο δίσκος αυτός μπορεί ν’ αποτελέσει το γόνιμο έδαφος για τον σχηματισμό πλανητών.
Οι πλανήτες είναι συνηθισμένοι στον Γαλαξία μας. Μοιάζει ότι ο σχηματισμός πλανητών είναι το φυσικό προϊόν της ίδιας της διαδικασίας αστρογέννεσης. Εδώ και μερικές δεκαετίες, οι εξωγήινοι αυτοί κόσμοι – αποκαλούμενοι συχνά “ εξωηλιακοί πλανήτες ” λόγω της θέσης τους πέρα από το ηλιακό σύστημα – αποκαλύφθηκαν επιτέλους στους αστρονόμους.
Στην αρχή, μπορούσαμε να δούμε μόνο τους σπόρους των πλανητικών συστημάτων : τους τεράστιους πρωτοπλανητικούς δίσκους αερίου και σκόνης γύρω από τους νέους αστέρες, από τους οποίους θα συμπυκνωθούν στη συνέχεια οι πλανήτες. Αυτά τα πρωτοπλανητικά νεφελώματα λάμπουν απαλά στο υπέρυθρο φως και μας επιτρέπουν να τα φωτογραφίσουμε με τηλεσκόπια που βρίσκονται σε τροχιά πέρα από την γήινη ατμόσφαιρα.
Βέβαια, ήταν η ευρηματική ποικιλία τεχνικών που επέτρεψε στους αστρονόμους να ανιχνεύσουν μεγάλους πλανήτες και να μετρήσουν τις ιδιότητές τους. Η πιο συνηθισμένη μέθοδος είναι η μέτρηση του τρόπου που το αστέρι ταλαντεύεται μπρος – πίσω καθώς κινείται στο διάστημα, ασφαλώς με μια μικρή ώθηση που προέρχεται από την βαρυτική ρυμούλκηση των πλανητών του. Όσο βαρύτερος και κοντινότερος είναι ο πλανήτης στο άστρο του, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταλάντωση και μικρότερη η συχνότητά της.
Μερικές φορές, ένα μακρινό ηλιακό σύστημα θα ευθυγραμμιστεί στο ίδιο επίπεδο, όπως και το δικό μας. Σ’ αυτή την περίπτωση, καθώς ο πλανήτης περνάει μεταξύ του κεντρικού του αστέρα και των άλλων πλανητών, παγιδεύει ένα μέρος το φωτός που φθάνει στη Γη. Το φαινόμενο αυτό μας προμηθεύει άλλη μια μέθοδο για να συμπεράνουμε την ύπαρξη ενός πλανήτη και να υπολογίσουμε το μέγεθός του.
Τώρα τελευταία, αρχίσαμε επιτέλους να παίρνουμε άμεσα φωτογραφίες από αυτούς τους εξωγήινους κόσμους. Και σύντομα, παρόμοιοι με τη Γη στερεοί πλανήτες - πιθανοί παράδεισοι για την ανάπτυξη της ζωής – θα φτάσουν στα αστρονομικά όργανά μας. Όμως, παρ’ όλο που τώρα ξέρουμε ότι οι εξωηλιακοί πλανήτες είναι πλατιά διαδεδομένοι, οι πλανήτες που έχουμε ανιχνεύσει ως τώρα είναι συχνά πολύ διαφορετικοί από εκείνους του ηλιακού μας συστήματος.
Το θηριοτροφείο των κόσμων περιλαμβάνει “ ζεστούς Δίες ” - γιγάντιους αέριους κόσμους που βρίσκονται σε τροχιά στον γονικό τους αστέρα πιο κοντά απ΄’ όσο βρίσκεται ο Ερμής στον δικό μας Ήλιο. Τέτοιο κόσμοι δεν μπορεί να έχουν σχηματιστεί εκεί, έτσι μοιάζει ότι μερικά πλανητικά συστήματα πρέπει να εξελίσσονται τουλάχιστον υπερωριακά, με τους γίγαντες πλανήτες να περιδινούνται αργά προς το εσωτερικό του συστήματος εκσφενδονίζοντας οτιδήποτε βρίσκεται στο δρόμο τους έξω από αυτόν, καθώς κατευθύνονται προς τη βέβαια καταδίκη τους.
Μάλιστα, σ’ ένα αστέρι βρέθηκαν ίχνη που διηγούνται ότι κατάπιε πρόσφατα έναν πλανήτη καθώς τα υπολείμματά του κηλιδώνουν ακόμα την ατμόσφαιρά του. Οι ζεστοί Δίες μοιάζει ότι είναι σχετικά συνηθισμένοι, αλλά αυτό μπορεί να οφείλεται στο ότι με τις υπάρχουσες μεθόδους εντοπίζονται πιο εύκολα από άλλους.
Άλλοι κόσμοι περιλαμβάνουν γίγαντες αερίου πολύ βαρύτερους από τον Δία, καθώς η αυξανόμενη βαρύτητά τους αυξάνει την πυκνότητά τους περισσότερο κι όχι τόσο το μέγεθός τους. Στο υψηλότερο όριο, δύσκολα μπορούμε να ξεχωρίσουμε τους πλανήτες αυτούς από τους καφέ νάνους – την πρόσφατα ανακαλυφθείσα κατηγορία αποτυχημένων αστέρων με μάζες ανάμεσα στις 13 και 80 φορές της μάζας του Δία ( πάνω από το 8% της μάζας του Ήλιου ).
.
Δακτύλιος σκόνης του Formalhaut
Πρωτοπλανητικός δίσκος
Alpha Piscis Austrini
Απόσταση : 25 έτη φωτός
Ο δακτύλιος σκόνης γύρω από το κοντιό άστρο που συχνά αναφέρεται ως “ Ζώνη Kuiper του Formalhaut ”, απεκάλυψε την παρουσία ενός απαρατήρητου πλανήτη. Όχι μόνο είναι το κέντρο του δακτυλίου που σχηματίσθηκε από το αστέρι, αλλά, η εσωτερική του ακμή είναι πολύ καλύτερα καθορισμένη από την εξωτερική, πράγμα που σημαίνει ότι κάτι βαρυτικό σκουπίζει υλικό προς τα έξω σαν εκχιονιστικό άροτρο.
Οι τροχιές των νέων πλανητών αποτελούν ένα άλλο μεγάλο πάζλ. Το ηλιακό μας σύστημα μοιάζει να υποδηλώνει ότι οι πλανήτες γενικά εξαναγκάζονται σε μια τροχιά κοντά στην κυκλική από σχηματισμού τους, για ν’ αποφύγουν απλά να πέσουν ο ένας πάνω στον άλλον. Κι ακόμη, πολλοί από τους νεοανακαλυφθέντες κόσμους έχουν ιδιαίτερα ελλειπτικές τροχιές. Διαταράσσονται συχνότερα απ’ ότι νομίζαμε οι τροχιές των πλανητών ; Κι αν είναι έτσι, ποιες είναι οι επιπτώσεις για το ηλιακό μας σύστημα ;
Μια άλλη έκπληξη ήταν η ανακάλυψη πλανητών σε φαινομενικά σταθερές τροχιές γύρω από αστέρια διπλών και πολλαπλών αστρικών συστημάτων : πιστευόταν ότι τα αστέρια αυτά ήταν ασταθή για να σχηματίσουν πλανήτες ή να επιβιώσουν για πολύ.
Οι πιο πρόσφατα αφιχθέντες στην έκθεση των εξωηλιακών πλανητών είναι οι “ Υπεργήϊνοι ” : στερεοί κόσμοι με μάζες μερικές φορές μεγαλύτερες της Γης, πάντα όμως μικρότεροι από τους περισσότερους αέριους γίγαντες. Αυτοί είναι οι εξωγήινοι κόσμοι που είναι παρόμοιοι με τον δικό μας, ωστόσο πρέπει νάναι περίεργοι κόσμοι με υπερβολικά υψηλή βαρύτητα. Καθώς τα όργανα και οι τεχνικές μας βελτιώνονται συνεχώς, μέσα σε λίγα χρόνια θα φτάσουμε να δούμε πραγματικά γήϊνους πλανήτες για πρώτη φορά, με μάζες παρόμοιες με τη μάζα της Γης.
Η επόμενη μεγάλη πρόκληση θα είναι να μάθουμε περισσότερα γύρω από τις φυσικές ιδιότητες αυτών των εξωγήϊνων κόσμων. Μ’ ένα αρκετά ισχυρό τηλεσκόπιο, θα πρέπει νάμαστε σε θέση να φωτογραφίσουμε εξωηλιακούς πλανήτες σαν ξεχωριστά αντικείμενα κι ακόμη ν’ αναλύσουμε τα φάσματά τους - ψάχνοντας ίσως για χημικά στοιχεία στην ατμόσφαιρά τους που θα μπορούσαν να προσφέρουν την πρώτη άμεση απόδειξη για την ύπαρξη ζωής κι αλλού στον Γαλαξία μας.
Πηγή στοιχείων : Giles Sparrow, Αστρονόμος, Cosmos, Quercus Pubblishing Ltd, 2006
Μετάφραση από τα αγγλικά : Σοφία Πάνου, Απρίλιος 2008

Δεν υπάρχουν σχόλια: