Σε πόσους πλανήτες υπάρχει ζωή;

Πριν από δέκα χρόνια κανείς δεν ήξερε αν υπάρχουν πλανήτες πέρα από το ηλιακό μας σύστημα. Σήμερα γνωρίζουμε εκατό περίπου κοντινά αστέρια που συνοδεύονται από πλανήτες, και ο κατάλογος αυτός μεγαλώνει κάθε μέρα με ολοένα ταχύτερο ρυθμό. Μήπως άραγε πλησιάζει η στιγμή που θα διαπιστώσουμε ότι δεν είμαστε μόνοι μας στον κόσμο;

Καλλιτεχνική απεικόνιση του πλανητικού συστήματος γύρω από τον αστέρα Φομαλό. Ο δίσκος σκόνης είναι ό,τι απέμεινε από το αρχικό υλικό μετά τη δημιουργία των πλανητών.

Ως το 1995 η ύπαρξη εξωπλανητών, όπως ονομάζονται οι πλανήτες που περιφέρονται γύρω από άλλα αστέρια, ήταν μόνο μια ακαδημαϊκή υπόθεση. Ο λόγος είναι ότι οι πλανήτες αυτοί δεν είναι δυνατόν να παρατηρηθούν με ένα απλό τηλεσκόπιο, επειδή το ασύγκριτα ισχυρότερο φως του κεντρικού αστεριού καλύπτει εντελώς την αμυδρή εικόνα κάθε πλανήτη. Είναι σαν να προσπαθούμε να διακρίνουμε την καύτρα ενός τσιγάρου δίπλα σε έναν πανίσχυρο αντιαεροπορικό προβολέα. Για τον λόγο αυτόν οι αστρονόμοι σκέφθηκαν να αναζητήσουν εξωπλανήτες με έμμεσο τρόπο, χρησιμοποιώντας τον Νόμο Δράσης και Αντίδρασης του Νεύτωνα: το κεντρικό αστέρι έλκει κάθε πλανήτη με την ίδια δύναμη που ο πλανήτης έλκει το αστέρι. Έτσι και τα δύο σώματα κινούνται σε τροχιά γύρω από το κέντρο μάζας τους, μόνο που η κίνηση του αστεριού είναι πολύ μικρότερη από αυτή του πλανήτη, επειδή το αστέρι έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα. Αν μπορούσαμε να παρατηρήσουμε με εξαιρετικά μεγάλη ακρίβεια το φάσμα του αστεριού μέσα από ένα πρίσμα, θα ήταν δυνατόν να ανιχνεύσουμε μια τέτοια κίνηση από την περιοδική ταλάντωση του φάσματος δεξιά-αριστερά. Όσο μεγαλύτερος είναι ο πλανήτης τόσο μεγαλύτερη είναι και η ταλάντωση φάσματος του αστεριού.

Με τη μέθοδο αυτή ανακαλύφθηκαν το 1995 οι πρώτοι εξωπλανήτες, που ήταν αέριοι γίγαντες με μάζα χίλιες φορές τη μάζα της Γης, σώματα εντελώς αφιλόξενα για την εμφάνιση ζωής. Ήταν μια μεγάλη επιτυχία που δεν ικανοποίησε όμως τους αστρονόμους και τους βιολόγους, αφού στόχος τους είναι η ανακάλυψη στερεών πλανητών, και μάλιστα με μάζα παραπλήσια της Γης. Από τότε η μέθοδος αυτή βελτιώνεται συνεχώς, με αποτέλεσμα να ανακαλύπτονται όλο και μικρότεροι πλανήτες, έως ότου το περασμένο καλοκαίρι βρέθηκε ένας στερεός πλανήτης γύρω από τον αστέρα μ-Βωμού με μάζα μόλις 14 φορές τη μάζα της Γης. Οι ειδικοί αστρονόμοι εκτιμούν ότι με τη μέθοδο αυτή ίσως μπορέσουμε να ανακαλύψουμε και πλανήτες με μάζα 8 φορές τη μάζα της Γης.

H μέθοδος των φασμάτων έχει τέσσερα σημαντικά μειονεκτήματα: απαιτεί μεγάλα τηλεσκόπια, ακριβό εξοπλισμό, μπορεί να εξερευνά ένα μόνο αστέρι σε κάθε παρατήρηση και δεν είναι ικανή να εντοπίσει πλανήτες στο μέγεθος της Γης. Για το λόγο αυτόν από το 1995, οπότε βεβαιωθήκαμε ότι πραγματικά υπάρχουν εξωπλανήτες, άρχισαν οι προσπάθειες για να βρεθούν πιο οικονομικές και πιο αποτελεσματικές μέθοδοι αναζήτησης πλανητών. Μία από αυτές είναι η μέθοδος των εκλείψεων. Αν το επίπεδο της τροχιάς ενός πλανήτη τύχει να έχει τέτοια θέση ώστε αυτός να διέρχεται εμπρός από το αστέρι, όπως το βλέπουμε από τη Γη, τότε το αστέρι θα υφίσταται έκλειψη και το φως του θα ελαττώνεται κατά ένα πολύ μικρό ποσό. Αυτή η ελάττωση είναι δυνατόν να μετρηθεί με τα σύγχρονα φωτόμετρα. Βέβαια με τη μέθοδο αυτή μπορούμε να ανακαλύψουμε μόνο ένα μικρό ποσοστό όλων των πλανητών του Γαλαξία μας, αφού ανιχνεύει μόνο αυτούς που προκαλούν εκλείψεις στο κεντρικό αστέρι τους. Το μειονέκτημα αυτό όμως αντισταθμίζεται από το γεγονός ότι η μέθοδος δεν απαιτεί μεγάλα τηλεσκόπια ούτε ακριβό εξοπλισμό, μπορεί να εξερευνά χιλιάδες αστέρια κάθε φορά και μπορεί να εντοπίσει πλανήτες στο μέγεθος της Γης. Με άλλα λόγια δεν έχει κανένα από τα μειονεκτήματα της μεθόδου των φασμάτων. H πρώτη ανακάλυψη πλανήτη με τη μέθοδο των εκλείψεων έγινε το περασμένο καλοκαίρι, μετά από φωτομετρική παρατήρηση 12.000 αστεριών επί τρία χρόνια. H επιτυχία αυτή προκαλεί αισιοδοξία για δύο διαστημικές αποστολές, την ευρωπαϊκή Κορό και την αμερικανική Κέπλερ, οι οποίες αναμένεται μετά από λίγα χρόνια να παρακολουθήσουν φωτομετρικά 500.000 αστέρια, αναζητώντας πλανήτες στο μέγεθος της Γης με τη μέθοδο των εκλείψεων.

Είναι φανερό ότι καμία μέθοδος δεν μπορεί να συγκριθεί με την απευθείας παρατήρηση ενός πλανήτη. Πώς όμως μπορεί να ξεπεραστεί το πρόβλημα της εκτυφλωτικής λαμπρότητας του κεντρικού αστεριού; H απάντηση είναι ήδη γνωστή: θα πρέπει να παρατηρήσουμε τα υποψήφια αστέρια σε υπέρυθρα μήκη κύματος, όπου οι πλανήτες εκπέμπουν περισσότερη ακτινοβολία από ό,τι στο ορατό φως, και να χρησιμοποιήσουμε τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια, εξοπλισμένα με σύστημα λέιζερ που εξισορροπεί τις ατμοσφαιρικές διαταραχές. Με τη μέθοδο αυτή φωτογραφήθηκαν τέσσερις πλανήτες τους τελευταίους έξι μήνες.

H διαπίστωση ότι πάρα πολλά αστέρια συνοδεύονται από εξωπλανήτες κάνει την αναζήτηση ζωής πέρα από τη Γη μας περισσότερο επίκαιρη παρά ποτέ. Δυστυχώς η δραστηριότητα αυτή δεν χρηματοδοτείται από τις ανεπτυγμένες επιστημονικά χώρες τόσο όσο η αναζήτηση εξωπλανητών - ίσως επειδή η επιτυχία της θεωρείται αμφίβολη. Παρ' όλα αυτά η ιδιωτική πρωτοβουλία δείχνει αξιοζήλευτη ευρηματικότητα και πείσμα. H επιστημονική εταιρεία ΣΕΤΙ, ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός στις ΗΠΑ, εφαρμόζει, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Μπέρκλεϊ και το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, ένα εξαιρετικά φιλόδοξο πρόγραμμα που βασίζεται στον εθελοντισμό. Όποιος έχει υπολογιστή συνδεδεμένο στο Διαδίκτυο και επιθυμεί να βοηθήσει στην αναζήτηση ζωής μπορεί να εγκαταστήσει στον υπολογιστή του ένα πρόγραμμα που διαθέτει η εταιρεία. Το πρόγραμμα αυτό "διαβάζει" ραδιοφωνικές καταγραφές από το τεράστιο ραδιοτηλεσκόπιο του Αρεσίμπο και τις επεξεργάζεται όταν ο υπολογιστής δεν εκτελεί κανένα άλλο πρόγραμμα, αναζητώντας πιθανά σήματα εξωγήινων πολιτισμών.

H ιδέα είχε εντυπωσιακή επιτυχία, αφού από το 1999, οπότε άρχισε η λειτουργία αυτού του προγράμματος, έχουν εγγραφεί πάνω από 4 εκατομμύρια εθελοντές, οι υπολογιστές των οποίων επεξεργάζονται 15 εκατομμύρια καταγραφές την ημέρα! Πριν από δύο εβδομάδες κυκλοφόρησε η είδηση ότι το πρόγραμμα αυτό είχε εντοπίσει την πρώτη ραδιοφωνική εκπομπή νοήμονος πολιτισμού από την κατεύθυνση ενός αστεριού που βρίσκεται στον αστερισμό του Κριού. H είδηση ήταν εν μέρει μόνο ακριβής, επειδή όντως εντοπίστηκε κάποιο "ύποπτο" σήμα, αλλά αυτό μπορεί να οφείλεται σε κάποιο άγνωστο μέχρι στιγμής φυσικό φαινόμενο και όχι σε εκπομπή από νοήμονα όντα. Ωστόσο οι περισσότεροι αστρονόμοι έχουμε την εντύπωση ότι η "κρίσιμη" ώρα, κατά την οποία θα διαπιστώσουμε ότι δεν είμαστε μόνοι στο Σύμπαν, πλησιάζει.

Εφημερίδα "ΤΟ ΒΗΜΑ"
του Χάρη Βάρβογλη, αναπληρωτή καθηγητή
του Τμήματος Φυσικής του Α.Π.Θ.
3 Οκτωβρίου 2004