De mii de ani, omenirea este curioasă de stelele din cerul nostru nocturn. Planete, stele … poate chiar cu viață inteligentă sunt în jurul nostru. Și abia în ultimii 25 de ani am avut ocazia să știm cu siguranță răspunsul la această întrebare, când am văzut cu ochii noștri prima lume din afara sistemului nostru solar. Pe măsură ce telescoapele s-au dezvoltat, ingeniozitatea umană ne-a oferit noi metode de studiere a Universului - printre care cea mai faimoasă este observarea fluturării slabe a unei stele și mai târziu metoda tranzitului planetar. Numărul de exoplanete descoperite crește cu pași mari.
Primele planete păreau a fi cele mai ușor de găsit - giganți masivi prea aproape de stelele părinte. Au urmat stele mai puțin masive și mai îndepărtate. Până în prezent, telescopul Kepler a descoperit deja mii de lumi solide, dintre care 21 sunt similare Pământului și pot fi locuite.
Ideea că Pământul a fost rar și unic - o planetă solidă cu ingrediente pentru viață, situată la distanța potrivită de soare pentru a permite existența apei lichide - și-a pierdut rapid sprijinul în ultimele două decenii. Iar punctul culminant al acestui proces s-a întâmplat destul de recent, pe 24 august 2016, când oamenii de știință de la Observatorul European Sudic au anunțat descoperirea unei planete solide cu o masă de 1,3 Pământuri, care orbitează cea mai apropiată stea de noi: Alpha Centauri. Această lume se învârte în jurul stelei părinte în 11 zile, dar steaua însăși are doar 12% din masa Soarelui și strălucește doar 0,17% din luminozitatea solară. Da, piticul roșu și planeta stâncoasă s-au unit și s-ar putea să fi făcut această lume potențial locuibilă. Dar cel mai amuzant lucru nu este că un procent semnificativ de stele ar putea avea planete terestre în apropiere, ci astacă aproape toată lumea le are. Poate.
Numai din parametrii orbitali pe care i-am măsurat și din legile cunoscute ale fizicii, am extras o cantitate extraordinară de cunoștințe. Această planetă este aproape sigur blocată de steaua sa, adică se confruntă întotdeauna cu steaua cu o emisferă, precum Luna, care nu se întoarce niciodată spre Pământ cu „partea sa întunecată”. Steaua în sine aruncă în mod activ și deseori rachete. Pentru partea orientată spre soare a planetei, aceasta înseamnă dezastru, dar nu și pentru partea întunecată. Iar „anotimpurile” sunt determinate de elipticitatea orbitei, nu de înclinarea axei. Dar sunt foarte puține informații pe care am reușit să le obținem și, dacă vrem să aflăm mai multe despre planetă, va trebui să ne îmbunătățim tehnologiile.
De exemplu, trebuie să aflăm dacă există oxigen în atmosfera planetei. Sau vapori de apă. Sau semnături bogate în carbon, precum metan și dioxid de carbon. Dar norii? Sunt subțiri sau groase sau deloc? Din ce sunt facuti? Sunt întunecate sau reflectă lumina? Ar putea atmosfera să transfere căldura către partea întunecată a planetei sau partea de noapte este etern înghețată?
Dacă putem îmbunătăți rezoluția noastră și efectua spectroscopie pe o planetă cu imagini directe, la aceste întrebări putem primi răspuns fără să părăsim niciodată propria noastră planetă. Acest lucru va necesita un telescop terestru extrem de mare sau o rețea de telescoape. Telescoapele de 30 de metri care sunt în prezent în construcție reprezintă un pas mare în această direcție, dar pentru a ajunge la planetele din apropierea piticilor roșii este nevoie și de mai mult: sunt necesare telescoape uriașe cu un diametru de 100 sau chiar 200 de metri.
Compoziția suprafeței planetei este cu totul altă problemă. Dacă norii sunt transparenți și orbita este eliptică, ar trebui să existe diferențe „sezoniere” între vară (când lumea este cea mai apropiată de stea) și iarnă (când este cel mai îndepărtat) în timpul celor 11 zile ale anului Proxima b. Din moment ce lumea este blocată și nu se rotește (la fel ca majoritatea planetelor terestre potențial locuibile lângă pitici roșii), vor exista trei zone climatice: arzătoare și prăjite de-a lungul emisferei orientate spre stele; înghețat, gheață de-a lungul emisferei exterioare și zonă temperată la mijloc. Planeta poate avea continente și oceane, precum și o strat de gheață gigant pe partea de noapte. Sau poate exista transfer de căldură de pe planeta atmosferică și reflectivitate efectivă, atunci întreaga planetă va avea aceeași temperatură. Un exemplu al acestei evoluții a evenimentelor este Venus.
Video promotional:
Dacă putem face observații directe ale luminii emise de planetă - atât vizibile, cât și în infraroșu - în momente diferite pe orbita stelei, am putea obține răspunsuri la toate întrebările de mai sus. În acest sens, am fi ajutați de telescoape uriașe cu mare putere de adunare a luminii și capacitatea de a fi fixați în lumina unei stele, de preferință din spațiu. Telescopul spațial LUVOIR propus cu o umbrelă însoțitoare ar putea rezolva acest lucru. Conform planului, este un telescop de 12 metri (de 25 de ori mai rapid decât telescopul Hubble), echipat cu un coronar. Puțin mai departe de ea o umbrelă va zbura, blocând lumina stelei și lăsând să intre lumina planetei. Deși LUVOIR nu va fi gata până în anii 2030, umbrela ar putea fi construită în următorii cinci ani, permițându-ne să vizualizăm Proxima b folosind metodele pe care le avem deja.
Ce fel de radiații emite planeta? În plus față de semnalele provenite de la radiațiile solare reflectate, razele cosmice și căldura infraroșie a planetei, ce altceva ar putea fi? De exemplu, semnale artificiale pe radio sau alte lungimi de undă electromagnetice? Dacă aceste semnale sunt trimise de viața inteligentă, este timpul să mergem să o găsim. Aceasta este provocarea pentru SETI, care este deja serios interesat de planetă. De asemenea, trebuie să ne gândim serios la asta, deoarece în ultimii 20 de ani emisiunile noastre radio în spațiu au scăzut, dar semnalele electromagnetice rămân. Este posibil ca existența semnalelor artificiale să ne stimuleze să căutăm iluminare artificială pe partea de noapte a planetei.
Pentru că visul nostru cel mai prețuit este să găsim semne de viață, de preferință inteligente. Biosemnaturile pot fi sub diferite forme: vapori de azot, oxigen și apă din atmosferă; dovezi ale geotransformării sau iluminării artificiale pe partea de noapte a planetei. Toate acestea pot fi văzute din spațiu. Deși putem investiga aceste semnături indirect prin semnale atmosferice, de suprafață și radiate, cel mai bun mod de a studia planeta este să călătorim acolo noi înșine. 4,24 de ani lumină poate să nu pară atât de îndepărtați, dar o navă spațială Voyager 1, care călătorește cu 0,006% viteză luminoasă, va ajunge la Proxima b în multe mii de ani.
Dar alte metode, folosind tehnologia modernă, ne-ar permite să ajungem mai repede acolo. Proiectul Breakthrough Starshot propune utilizarea laserelor spațiale pentru a accelera o navă spațială dotată cu o pânză. Ar putea accelera viteza luminii la 20%, iar întreaga călătorie ar dura aproximativ 21 de ani. O nouă sursă de combustibil, de exemplu, care conține antimaterie, ca în poveștile de science fiction, ar putea deveni foarte bine realitate într-o zi. Dacă accelerați pe parcurs cu o accelerație constantă, ați putea ajunge la o stea în 12 ani.
Cu alte cuvinte, ținând cont de progresul tehnologic prevăzut și dacă nu încălcăm legile fizicii, am putea trimite o navă spațială fără pilot către cea mai apropiată planetă asemănătoare Pământului în următorii treizeci sau patruzeci de ani și, eventual, roboți sau oameni. Este timpul să plecăm și dacă această descoperire nu ne face să căutăm un al doilea Pământ, atunci nimic nu va mai fi.
ILYA KHEL
