ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ Η πρώτη φορά που οι επιστήμονες στρέφουν το βλέμμα τους πέρα από τη Γη, ελπίζοντας να δώσουν απαντήσεις στα μυστήρια του σύμπαντος. Στη λογική αυτή μια ομάδα αστροφυσικών του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, μελετώντας την ατμόσφαιρα του πλανήτη K2-18b, εντόπισε τις πιο ισχυρές ενδείξεις μέχρι σήμερα για την ύπαρξη ζωής εκτός του δικού μας πλανήτη.
Νέες αναλύσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έφεραν στο φως επιστημονικά δεδομένα που, αν επιβεβαιωθούν, θα μπορούσαν να αλλάξουν τον τρόπο που σκεφτόμαστε τη ζωή στο σύμπαν. Ο εξωπλανήτης Κ2-18b βρίσκεται 124 έτη φωτός μακριά και είναι σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι «Κόκκινο Νάνο». Οι πρόσφατες παρατηρήσεις έδειξαν κάτι το εξαιρετικά ενδιαφέρον: στην ατμόσφαιρα του πλανήτη εντοπίστηκαν ίχνη μορίων που στη Γη παράγονται αποκλειστικά από οργανισμούς.
Ειδικότερα, πρόκειται για χημικές ουσίες και ίχνη διοξειδίου του άνθρακα, μεθανίου και ‒το πιο ενδιαφέρον απ’ όλα‒ πιθανώς διμεθυλοσουλφιδίου (DMS), μιας οργανικής ένωσης που, στη Γη τουλάχιστον, παράγεται σχεδόν αποκλειστικά από ζωντανούς οργανισμούς. Για να κατανοήσουμε τι σημαίνει πραγματικά αυτή η ανακάλυψη όχι μόνο για την επιστήμη αλλά και για την ανθρωπότητα γενικότερα, μίλησα με τον Ξενοφώντα Μουσά, αστρονόμο και καθηγητή Φυσικής του Διαστήματος στο Πανεπιστήμιο Αθηνών.
«Η ανακάλυψη του τηλεσκοπίου James Webb στον εξωπλανήτη K2-18b, ακόμα κι αν είναι πρόωρη, ενισχύει την πιθανότητα ότι η ζωή μπορεί να είναι πολύ πιο διαδεδομένη στο σύμπαν απ’ ό,τι θεωρούσαμε μέχρι σήμερα».
— Τι σηματοδοτούν αυτές οι ενδείξεις παρουσίας ζωής σε εξωπλανήτη;
Οι αναλύσεις φασμάτων του εξωπλανήτη K2-18b μέσω του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb που έλαβε μια ομάδα του Κέιμπριτζ (ο επικεφαλής της ομάδας καθηγητής Nikku Madhusudhan, ο Σάββας Κωνσταντίνου, ο Mans Holmberg, ο Subhajit Sarkar, η Anjali A. A. Piette και η Julianne I. Moses) αποτελούν ενδιαφέρουσες ενδείξεις για πιθανή ύπαρξη ζωής. Οι παρατηρήσεις έχουν προκαλέσει έντονο ενδιαφέρον στην παγκόσμια επιστημονική κοινότητα. Είναι η πρώτη φορά που έχουμε ενδείξεις για τέτοιου τύπου οργανικές ενώσεις, αλλά τα ευρήματα δεν αποτελούν μέχρι τώρα απόδειξη ύπαρξης ζωής σε αυτόν τον πλανήτη. Η ανακάλυψη αυτή, ακόμα κι αν είναι πρόωρη, ενισχύει την πιθανότητα ότι η ζωή μπορεί να είναι πολύ πιο διαδεδομένη στο σύμπαν απ’ ό,τι θεωρούσαμε μέχρι σήμερα. Χαιρόμαστε πολύ που ένας από τους συγγραφείς του άρθρου είναι ο Έλληνας κ. Σάββας Κωνσταντίνου.
αστρονόμος και καθηγητής Φυσικής του Διαστήματος στο Πανεπιστήμιο Αθηνών
— Πόσους εξωπλανήτες ξέρουμε μέχρι σήμερα;
Σήμερα έχουμε 5.876 επιβεβαιωμένους εξωπλανήτες. Ένας νέος εξωπλανήτης ανιχνεύεται κάθε δυο-τρεις ημέρες.
— Ουσιαστικά, τι ανακάλυψε το James Webb;
Το James Webb Space Telescope (JWST) δεν ανακάλυψε «ζωή» στον εξωπλανήτη K2-18b αλλά κατέγραψε φάσματα οργανικών ενώσεων που περιέχουν ενδείξεις ότι ίσως σχετίζονται με βιολογική δραστηριότητα. Ανίχνευσε ορισμένα μόρια οργανικών ουσιών στην ατμόσφαιρα: μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα. Ειδικότερα, θεωρείται πιθανή η παρουσία διμεθυλοσουλφιδίου (DMS) και αυτό είναι το εντυπωσιακότερο εύρημα, γιατί στη Γη το DMS παράγεται σχεδόν αποκλειστικά από ζωντανούς μικροοργανισμούς των ωκεανών (κυρίως φυτοπλαγκτόν). Οι θερμοκρασίες στην επιφάνειά του θα μπορούσαν να διατηρήσουν νερό σε υγρή μορφή ‒ απαραίτητο στοιχείο για ζωή. Είναι σημαντικό ότι το James Webb με τις νέες μετρήσεις ενίσχυσε την υπόθεση πως ο K2-18b είναι ένας υδρωκεάνιος (Hycean) εξωπλανήτης, δηλαδή έχει υγρούς ωκεανούς κάτω από πυκνή ατμόσφαιρα, η οποία είναι πλούσια σε υδρογόνο. Είναι αρκετά μεγάλος ώστε να συγκρατεί υδρογόνο, που είναι το πιο ελαφρύ στοιχείο ‒η Γη δεν μπορεί να το συγκρατήσει, γιατί η βαρύτητα δεν είναι αρκετή γι’ αυτό.
Οι επιστήμονες τονίζουν πως απαιτούνται πρόσθετες παρατηρήσεις, βελτιωμένα μοντέλα και νέα δεδομένα πριν βγουν ασφαλή συμπεράσματα. Οι επιστήμονες είναι επιφυλακτικοί ως προς τις δύο όψεις της ερμηνείας των φασμάτων. Απαιτείται μεγαλύτερη ακρίβεια καταγραφής τους. Ορισμένοι επιστήμονες εκτιμούν, και συμφωνώ μαζί τους, πως δεν μπορεί να αποκλειστεί το ότι οι χημικές ενώσεις δεν παράγονται από μη βιολογικές διεργασίες. Ενδεχομένως το DMS να έχει άλλες, μη-βιολογικές εξηγήσεις που δεν γνωρίζουμε ακόμα. Αν επιβεβαιωθεί ότι τα χημικά αυτά ίχνη προέρχονται από βιολογική δραστηριότητα, θα πρόκειται για μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις στην ιστορία της επιστήμης και της ανθρώπινης εξερεύνησης του σύμπαντος.
— Πόσο απέχει ο K2-18b από τη Γη και πόσο πιθανό είναι να υπάρχει ατμόσφαιρα;
Ο εξωπλανήτης K2-18b απέχει περίπου 124 έτη φωτός από τη Γη. Βρίσκεται στην περιοχή του αστερισμού του Λέοντα. Ανήκει στην κατηγορία των λεγόμενων Hycean πλανητών που έχουν εκτεταμένους ωκεανούς κάτω από ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο και βρίσκεται εντός της κατοικήσιμης ζώνης του άστρου του. Κατοικήσιμη ζώνη ονομάζουμε την περιοχή που ορίζεται μεταξύ δυο ομόκεντρων σφαιρών γύρω από κάθε άστρο, ανάμεσα στις οποίες οι θερμοκρασίες είναι ανθρώπινες, δηλαδή επιτρέπουν την ύπαρξη υγρού νερού, που αποτελεί άριστο περιβάλλον για τη ζωή όπως την αντιλαμβανόμαστε.
— Μπορεί να υπάρξει σύντομα κατοικήσιμος πλανήτης;
Στο ηλιακό μας σύστημα ασφαλώς δεν υπάρχει κατοικήσιμος πλανήτης. Προφανώς, οι επιστήμονες θα πάνε ξανά στο Φεγγάρι και κάποιοι πολύ λίγοι στον πλανήτη Άρη για επιστημονικούς λόγους, για επίδειξη ισχύος, πολιτικής και οικονομικής κ.λπ. Η γεωποίηση του Άρη ίσως είναι εφικτή θεωρητικά, αλλά πρακτικά πολύ δύσκολη. Θα χρειαστεί αιώνες έως χιλιετίες. Για να διατηρηθεί χρειάζεται συνεχή παρέμβαση και νέες γιγάντιες τεχνολογίες που σήμερα είναι αδύνατες για τη Γη μας, πόσο μάλλον για τον Άρη ή άλλο πλανήτη. Η γεωποίηση απαιτεί αύξηση της θερμοκρασίας του Άρη, δημιουργία πυκνότερης ατμόσφαιρας, παραγωγή οξυγόνου, διατήρηση υγρού νερού σε μια έρημο μεγαλύτερη απ’ όλες τις ερήμους της Γης. Αν γίνει πραγματική γεωποίηση του Άρη, θα είναι δυνατή η διαβίωση χωρίς διαστημικές στολές και υποστήριξη ζωής.
Το χειρότερο είναι ότι ο Άρης δεν έχει μαγνητικό πεδίο και η βαρύτητα είναι μικρή. Αυτό σημαίνει ότι ο ηλιακός άνεμος «σαρώνει» την ατμόσφαιρά του και την εξαφανίζει συνεχώς. Ως πλανήτης είναι πολύ ψυχρός (μέση θερμοκρασία ~ -60°C) και ξηρός. Πρέπει να θερμανθεί (π.χ. με το φαινόμενο του θερμοκηπίου που μπορεί να δημιουργηθεί με τεχνητές εκρήξεις οι οποίες θα βγάλουν αέρια από το έδαφος). Έτσι θα απελευθερωθούν αέρια (CO₂, H₂O) για να πυκνώσει η ατμόσφαιρα και να παραχθεί οξυγόνο από μικροβιακά οικοσυστήματα ή φυτά.
— Πόσο κοντά είμαστε στην κατάκτηση του Διαστήματος;
Ας το αναλύσουμε με βάση την τεχνολογία, τους στόχους και την ανθρώπινη παρουσία στο Διάστημα. Πλέον έχουμε κατακτήσει το κοντινό Διάστημα, είμαστε ήδη εκεί. Έχουμε Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) με μόνιμη ανθρώπινη παρουσία από το 2000, δεκάδες διαστημόπλοια, τηλεσκόπια και ρομπότ στο Ηλιακό Σύστημα. Στέλνουμε αποστολές σε όλους τους πλανήτες, στον Άρη, στην Αφροδίτη, στον Δία, στον Κρόνο, ακόμα και πέρα από το ηλιακό σύστημα (Voyager 1 και 2).
Η Σελήνη και ο Άρης θα είναι σύντομα τα επόμενα βήματα. Το πρόγραμμα «Άρτεμις» (Artemis) της NASA, σε συνεργασία με το ESA και άλλους, είναι μια αποστολή στη Σελήνη προγραμματισμένη να γίνει το 2026. Θα ακολουθήσει η δημιουργία της βάσης «Άρτεμις» («Artemis Base Camp») κοντά στον Νότιο Πόλο της μέσα στη δεκαετία.
Ο Άρης είναι προορισμός των NASA, ESA, SpaceX (με Starship) και της Κίνας, με ανθρώπινη αποστολή να είναι προγραμματισμένη την περίοδο 2030-2040. Ο στόχος είναι μόνιμη παρουσία με βάση, όχι απλή επίσκεψη. Η ζωή στον Άρη, ωστόσο, θα είναι πάρα πολύ δύσκολη. Οι άνθρωποι θα ζουν με βασικές ελλείψεις και θα δέχονται κοσμική ακτινοβολία που θα τους προκαλεί ναυτία και πολύ σοβαρότερα προβλήματα π.χ. καταστροφή των οργάνων τους.
Μελλοντικοί στόχοι θα περιλαμβάνουν εξερεύνηση/εξόρυξη σε αστεροειδείς και μεγαλύτερες αποικίες στο φεγγάρι. Διαπλανητικές ή διαστρικές αποστολές ίσως γίνουν αιώνες αργότερα. Για περαιτέρω κατάκτηση του Ηλιακού Σύστηματος απαιτούνται νέοι τρόποι πρόωσης (π.χ. πυρηνικοί κινητήρες, ηλιακά ιστία, σύντηξη), καινοτομίες στη βιολογία για να αντιμετωπίζουμε την κοσμική ακτινοβολία και την έλλειψη βαρύτητας, αυτονομία και βιωσιμότητα αποικιών (τροφή, ενέργεια, περιβάλλον). Η διαστημική εξερεύνηση από ανθρώπους γίνεται ακόμη πιο δύσκολη πέραν του Ηλιακού Συστήματος και είναι απαγορευτική για το μακροπρόθεσμο μέλλον.
— Η Γη πότε πιστεύετε ότι θα πάψει να υπάρχει;
Η Γη είναι ο παράδεισος του Ηλιακού Συστήματος. Η τύχη της είναι απόλυτα συνδεδεμένη με τη ζωή και την εξέλιξη του Ήλιου μας, καθώς αυτός εξελίσσεται αστρικά. Ο Ήλιος σήμερα είναι «μεσόκοπος», βρίσκεται στα μισά της ζωής του. Τώρα βρίσκεται στην Εποχή της Κύριας Ακολουθίας και καίει υδρογόνο στον πυρήνα του μέσω πυρηνικής σύντηξης. Αυτό το στάδιο θα διαρκέσει περίπου άλλα 5 δισεκατομμύρια χρόνια. Σε ένα δισεκατομμύριο έτη αναμένεται αύξηση της ισχύος του κατά 10%. Ο Ήλιος γίνεται πιο λαμπρός και θερμός καθώς το υδρογόνο λιγοστεύει. Αυτό θα προκαλέσει κατάρρευση της βιόσφαιρας όπως την ξέρουμε, εξάτμιση των ωκεανών, τέλος της φωτοσύνθεσης· η Γη, όπως τη γνωρίζουμε, θα γίνει αβίωτη. Σε 3-4 δισεκατομμύρια χρόνια αναμένεται πιο έντονη υπερθέρμανση και το νερό θα εξαφανιστεί τελείως από την επιφάνεια, με αποτέλεσμα η Γη να γίνει εντελώς ακατοίκητη.
Σε 5-6 δισεκατομμύρια χρόνια ο Ήλιος θα γίνει Ερυθρός Γίγαντας, ο πυρήνας του θα συρρικνωθεί, το εξωτερικό του θα φουσκώσει. Η ακτίνα του θα φτάσει σχεδόν στην τροχιά της Γης. Η Γη θα γίνει καμένη σφαίρα και είτε θα καταστραφεί είτε θα εκτοξευθεί σε ευρύτερη τροχιά λόγω απώλειας της μάζας του Ήλιου. Σε 6 δισεκατομμύρια έτη ο Ήλιος θα γίνει Λευκός Νάνος: θα εκτοξεύσει τα εξωτερικά του στρώματα, αφήνοντας πίσω του έναν λευκό νάνο. Η Γη πιθανόν δεν θα υπάρχει πια ή θα γίνει παγωμένο απομεινάρι σε τροχιά γύρω από τον Μαύρο πλέον Νάνο, που βαθμιαία θα παγώσει. Όλο το ηλιακό σύστημα θα ψύχεται και θα σκοτεινιάζει.
