Căutătorii de exoplanete au descoperit lumi îndepărtate care prezintă asemănări cu Pământul. Unele dintre miile de potenţiale exoplanete, descoperite până în prezent, au dimensiuni sau temperaturi similare cu ale planetei noastre. Altele au suprafeţe solide şi atmosfere înconjurătoare.

 

 

 

Dar nicio astfel de lume îndepărtată nu a oferit încă o dovadă, fără vreo urmă de incertitudine, a prezenţei vieţii, această caracteristică definitorie, unică, care încă diferenţiază planeta noastră albastră de restul exoplanetelor.

Pe parcursul vieţii sale, Frank Drake (în imaginea de mai sus) şi-a păstrat entuziasmul în ceea ce priveşte utilizarea telescoapelor radio în vederea identificării unor eventuale semne de viaţă inteligentă


Această constatare s-ar putea să se schimbe, afirmă expertul în exoplanete Sara Seager din cadrul Massachusetts Institute of Technology din Cambridge, Massachusetts. Viitoarele programe de cercetare precum ar fi Transiting Exoplanet Satellite Survey şi noul telescop spaţial James Webb, ambele programate să devină realitate în jurul anului 2018, ar trebui să fie capabile de a găsi şi studia planete similare Pământului care orbitează stele de mici dimensiuni.

Identificarea caracteristicilor specifice existenţei vieţii pe aceste planete va fi posibilă datorită progreselor înregistrate atât în ceea ce priveşte detectarea acestor planete ci şi a atmosferelor pe care ele ar trebui să le posede. Atunci când o planetă trece prin faţa stelei sale gazdă, gazele existente în atmosfera acestor planete îşi dezvăluie prezenţa prin absorbţia unora dintre lungimile de undă ale luminii stelei gazdă. Oxigenul, vaporii de apă sau alte gaze, care nu pot exista pe exoplanetele care nu găzduiesc viaţa, ar putea foarte bine să ne ofere primele dovezi ale apariţiei vieţii în altă parte.

În anul 1961, astronomul Frank Drake a propus o ecuaţie care include principalii factori ce ne permit să medităm asupra problemei existenţei vieţii extraterestre, în condiţiile căutării acesteia prin intermediul radiocomunicaţiilor. Printre aceşti factori se numără numărul de stele din galaxia noastră care au planete, precum şi durata de timp necesară pentru că eventualele civilizaţii extraterestre avansate să emită semnale radio în spaţiu.

Căutătorii de exoplanete au descoperit lumi îndepărtate care prezintă asemănări cu Pământul. Unele dintre miile de potenţiale exoplanete, descoperite până în prezent, au dimensiuni sau temperaturi similare cu ale planetei noastre. Altele au suprafeţe solide şi atmosfere înconjurătoare.

În loc de a considera situaţia existenţei unor civilizaţii extraterestre care să posede tehnologia de comunicare prin radio, Seager a revizuit ecuaţia lui Drake pentru ca aceasta să se concentreze, pur şi simplu, pe prezenţa vieţii extraterestre. Ecuaţia ei poate fi folosită pentru a estima cât de multe planete, cu semne detectabile de viaţă, ar putea fi descoperite în anii următori. Prezentată în cadrul unei întâlniri de la începutul acestui an, ecuaţia lui Seager arată astfel:


N = N* x FQ x FHZ x FO x FL x FS


N = numărul de planete având caracteristici detectate ce permit existenţa vieţii

N* = numărul de stele observate
FQ = fracţiunea dintre stele care sunt liniştite
FHZ = fracţiunea dintre stele care au planete cu suprafaţă solidă, aflate în zona locuibilă a sistemelor stelare
FO = fracţiunea dintre aceste planete care pot fi observate
FL = fracţiunea dintre aceste planete care găzduiesc viaţa
FS = fracţiunea dintre aceste planete în care viaţa produce gaze ce pot fi detectate

Concentrându-se asupra stelelor de tipul M, cele mai obişnuite stele aflate în vecinătatea noastră, care sunt mai mici şi mai puţin luminoase în comparaţie cu Soarele nostru, Seager a încercat să determine valorile pentru fiecare termen în parte ce se află în formula sa. Calculele ei sugerează că în următorul deceniu ar putea fi identificate două planete ce pot găzdui viaţa.




Amplasarea exactă a zonei locuibile din cadrul unui sistem planetar, o regiune din spaţiu ce are o temperatură propice existenţei apei în formă lichidă şi a vieţii, ce depinde de tipul de stea gazdă.
Credit: NASA


Sara Seager răspunde la o serie de întrebări.

Care a fost sursa de inspiraţie din spatele acestei ecuaţii?

Oamenii s-au concentrat pe încercările de a identifica semne ale vieţii într-o perioadă de 100 de ani. Această nouă ecuaţie are ca scop înlocuirea ecuaţiei Drake, cea care a fost propusă în vederea căutării vieţii extraterestre inteligente. Frank Drake a indicat această ecuaţie pentru că el a utilizat telescoapele radio pentru a căuta viaţa extraterestră. Aceasta a fost o metodă relevantă în acest sens şi încă mai este. Programul SETI îşi desfăşoară activitatea de 50 de ani.

Am dorit să explic faptul că avem un nou program de căutare, aflat în curs de desfăşurare. Noi vom utiliza TESS [Transiting Exoplanet Survey Satellite] pentru a descoperi planete cu suprafaţă solidă ce tranzitează stele de dimensiuni mici. În continuare, vom utiliza telescopul spaţial James Webb pentru a observa atmosferele acestor planete în timpul perioadelor de tranzit sau a eclipselor secundare. Dacă suntem într-adevăr norocoşi şi totul funcţionează în favoarea noastră, vom putea deduce semne de viaţă pe acele planete. Avem şansa de a găsi viaţa din cadrul lor în următorul deceniu.

Este această ecuaţie potrivită şi pentru găsirea vieţii inteligente?

Nu Ecuaţia se concentrează pe căutarea de planete ce conţin gaze produse de biosferă, adică de către forme de viaţă, care se pot acumula în atmosfera planetei, la diferite nivele şi care pot fi detectate cu ajutorul telescoapelor spaţiale de la distanţă. Dacă vom găsi gaze pe care le putem atribui vieţii, noi nu vom şti dacă acestea sunt produse de către o viaţă inteligentă sau de către bacterii simple.

Ar fi putut cineva, ca Drake, să obţină ecuaţia dumneavoastră cu 50 de ani în urmă, înainte de descoperirea vreunei exoplanete?

Există probabilitatea ca cineva să fi scris această ecuaţie în perioada în care a fost propusă ecuaţia lui Drake. Dar, în acele vremuri oamenilor nu le plăcea ideea existenţei unor planete locuibile aflate în jurul stelelor de tip M. Întreaga viaţă necesită existenţa apei în formă lichidă, care poate exista doar pe o planetă care nu este nici prea caldă şi nici prea rece. O planetă aflată în zona „Goldilocks" din jurul unei stele de tip M ajunge, în final, să arate în permanenţă o aceeaşi faţă către steaua sa, similar Lunii la care doar o faţă este vizibilă de pe Pământ şi este întotdeauna fierbinte pe o parte şi rece de cealaltă parte. Pe vremuri, oamenii au crezut că această situaţie nu ar fi capabilă să susţină viaţa. Studiile moderne realizate cu ajutorul calculatoarelor au arătat că o planetă aflată în această situaţie poate găzdui viaţa. În cazul în care o planetă se încălzeşte doar pe o parte, atmosfera sa poate circula în continuare, deoarece căldura are tendinţa să se deplaseze în jurul ei. În acele vremuri, oamenii, de asemenea, nu cunoşteau care este frecvenţa de apariţie a planetelor în zona locuibilă aflată în jurul stelelor de tip M şi nici faptul că vom avea posibilitatea de a le detecta până în anul 2020.

Câtă încredere aveţi în valorile pe care le introduceţi în această ecuaţie?

Pentru unii dintre termeni putem obţine doar valori aproximative. Vom începe cu numărul de stele care sunt suficient de luminoase pentru a fi observate cu ajutorul telescopului spaţial James Webb. Avem nevoie de un număr suficient de mare de fotoni, pentru a observa razele de lumină strălucitoare ce străbat atmosfera unei planete. Ştim că acest număr are valoarea de 30.000.

Apoi vom selecta stelele care sunt liniştite. Unele stele se află într-o permanentă stare de activitate violentă, asemănătoare perioadelor de maximă activitate solară. Nouă nu ne plac aceste stele violente. Este foarte greu să se observe tranzitul unei planete prin faţa unor asemenea stele şi cu atât mai greu să se înregistreze reducerea de luminozitate provocată de o eventuală exoplanetă. De asemenea, lumina ultravioletă emisă de multe stele active poate ascunde prezenta gazelor produse de o eventuală biosferă aflată pe aceste planete, datorită unei serii complicate de reacţii chimice.

Fracţiunea dintre planetele care pot fi observate şi care se află în tranzit se poate determina rezolvând o simplă problemă de geometrie. Ea este uşor de calculat.




Atunci când o planetă trece prin faţa stelei sale gazdă, gazele aflate în atmosfera acestei planete, precum ar fi sodiul şi potasiul, îşi pot dezvălui prezenţa prin absorbţia selectivă a unor lungimi de undă din lumină emisă de stea.
Credit: European Space Agency cu o adaptare de David Sing


Ce puteţi spune despre planetele cu suprafaţă solidă ce se află în zona locuibilă? Determinarea numărului lor a făcut obiectul misiunii telescopului spaţial Kepler, dar acesta s-a stricat la începutul acestui an.

Astronomii au finalizat, în mare măsură, analiza statistică a datelor obţinute de telescopul Kepler pentru stelele de mici dimensiuni. Stelele mici sunt cele care ne interesează. În consecinţă, noi cunoaştem acest număr care este valabil în cazul stelelor liniştite. El are valoarea 0,15.


Ce ne puteţi spune despre ceilalţi termeni din ecuaţie?


Nu toţi termenii din ecuaţie pot fi calculaţi. Pentru ultimii doi termeni putem face doar presupuneri. Pentru fracţiunea dintre planete care găzduiesc viaţa am pus valoarea 1. Am dorit să fim optimişti. Ceea ce contează cu adevărat este să medităm cu privire la valoarea acestui termen. Puteţi pune ce valoare credeţi.

Prezenţa indiciilor ce semnalează existenţa gazelor ar putea însemna o mulţime de lucruri. Ca fiinţe umane, noi expirăm dioxid de carbon. Prezenţa acestui gaz poate constitui o dovadă a existenţei noastre. Dar acest indiciu nu este suficient, deoarece dioxidul de carbon se află în atmosferă în mod natural. De aceea, ar trebui să ne concentrăm pe prezenţa altor gaze. Oxigenul este produs de plante şi bacterii prin fotosinteză. Noi am considerat, de asemenea, amoniacul ca un gaz ce indică prezenţa biosferei.

Eu am adăugat, cu mare atenţie, ultimul termen din această ecuaţie deoarece consider că este nevoie să obţinem mai multe informaţii cu privire la semnificaţia lui. Prezenţa vieţii generează dovezi ale existenţei sale ce pot fi detectate? Există cauze care împiedeca anumite gaze, care sunt considerate indicii ale prezenţei biosferei, să poată fi detectate pentru unele planete? Noi nu am găsit dovezi ale existenţei lor din motive tehnice? Noi nu ştim cât de multe planete, care găzduiesc viaţa, pot produce gaze ce indică prezenţa biosferei şi care sunt detectate de noi.



Traducere de Cristian-George Podariu după drake-equation-revisited-sara-seager cu acordul editorului

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Fii primul care comentează.

Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Ești „vizitator” ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 



Dacă găsești util site-ul, ne poți ajuta cu o donație!
Donează
prin PayPal ori
Patron


Contact
| T&C | © 2021 Scientia.ro