Σάββατο, 6 Απριλίου 2013

Πόσο μοναδικό είναι το ηλιακό μας σύστημα;



Από το 1992, τότε που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά ένας πλανήτης σε τροχιά γύρω από ένα άλλο αστέρι, αναγνωρίστηκαν γύρω στα 280 εξωγήινα ηλιακά συστήματα, τα περισσότερα εκ των οποίων δεν μοιάζουν με το δικό μας.



Οι πλανήτες ξεχωρίζουν κυρίως από τον τρόπο με τον οποίο η βαρύτητά τους κάνει το πρωτογενές τους αστέρι να ταλαντεύεται καθώς βρίσκονται σε τροχιά. Όσο πιο μικρός είναι ο πλανήτης, τόσο πιο μικρή είναι και η ταλάντωση. Το μέγεθος της επίδρασης, όμως, που έχουν οι ελαφρείς πλανήτες, όπως η Γη, είναι πολύ μικρό για να εντοπιστεί από τις παρούσες τεχνολογίες.

Οι πιο γνωστοί εξωηλιακοί πλανήτες, γνωστοί και ως εξωπλανήτες, είναι γίγαντες αερίων, που έχουν παρόμοιο μέγεθος με τον Δία και τον Ποσειδώνα, αλλά βρίσκονται σε πολύ κοντινή τροχιά, μόλις λίγες αστρονομικές μονάδες (AU) από τα αστέρια τους – 6 με 7% των αστεριών που μοιάζουν με τον ήλιο φαίνεται να έχουν τέτοιου είδους δορυφόρους.

Η επικράτηση γιγάντιων πλανητών, που βρίσκονται σε τροχιά σε μεγαλύτερη απόσταση από το γονικό τους άστρο, είναι άγνωστη. Θα χρειαζόταν μία δεκαετία το λιγότερο για να κάνουν μία πλήρη τροχιά και ελάχιστες έρευνες για τη βαρύτητα και την ταλάντωση έχουν ασχοληθεί για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα με σκοπό να εντοπίσουν αυτούς τους πλανήτες.

Βάση της εικόνας που έχουμε για το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος, οι γίγαντες αερίων δεν σχηματίζονται κοντά στους πρωτογενείς τους αστέρες τους, καθώς η ζέστη που εκπέμπεται δεν αφήνει να δημιουργηθούν αρκετά συμπαγή υλικά ώστε να σχηματιστεί ένας μεγάλος βραχώδης πυρήνας.


Eντούτοις, παρόλο που η τροχιά των πλανητών στο ηλιακό μας σύστημα είναι κυκλική, η τροχιά πολλών από αυτούς τους γιγάντιους εξωπλανήτες είναι ελλιπτική. Και ίσως εδώ να κρύβεται και η λύση του μυστηρίου: τα περισσότερα ηλιακά συστήματα φαίνεται πως είχαν πιο διαταραγμένη ιστορία από το δικό μας, καθώς οι γιγάντιοι πλανήτες , που ήταν αρχικά απομακρυσμένοι, ανταγωνίζονταν για ζωτικό χώρο, χτυπώντας ο ένας πάνω στον άλλο και αναγκάζοντάς τους να κάνουν περίεργες τροχιές, πιο κοντά στον πρωτογενή τους αστέρα.

Είναι δύσκολο, ωστόσο, να βγάλουμε οριστικά συμπεράσματα. «Ίσως να ευθύνεται το ότι παρατηρούμε ηλιακά συστήματα με βίαιες ιστορίες γιατί αυτά είναι τα μόνα που μπορούμε να δούμε,» υποστηρίζει ο Phil Armitage από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο. Η γαλλική αποστολή COROT, που εκτοξεύτηκε τον Δεκέμβριο του 2006, και το Kepler της NASA, που αναμένεται να εκτοξευτεί φέτος τον Μάρτιο, ίσως βοηθήσουν τους επιστήμονες να βγάλουν πιο ασφαλή συμπεράσματα.

Μία πρώτη γεύση από αυτό που μπορεί να ανακαλύψουν οι δύο αποστολές δίνεται από τους 10 πλανήτες που είναι γνωστοί και ως «super-Earths» - πρόκειται για πλανήτες με μάζα λίγο μεγαλύτερη από αυτή της Γης. Εάν η εικόνα του σχηματισμού ενός πλανήτη στο ηλιακό μας σύστημα είναι σωστή, τότε οι πλανήτες αυτοί είναι βραχώδεις όπως και ο δικός μας. Δύο από αυτούς, ο Gliese 584 c και d, βρίσκονται σε τέτοια απόσταση από το γονικό τους άστρο που ενδεχομένως να υπάρχει νερό στην επιφάνειά τους. Αυτό βέβαια εξαρτάται από τα αποτελέσματα της υπερθέρμανσης που δημιουργούν τα αέρια του θερμοκηπίου και τα αποτελέσματα της ψύξης που δημιουργούν τα σύννεφα στην όποια ατμόσφαιρα έχουν.

Υπάρχουν και άλλα στοιχεία, όμως, που επιβεβαιώνουν πως οι βραχώδεις πλανήτες είναι πιο κοινοί από τις αρχικές παρατηρήσεις των επιστημόνων. Η σκόνη, που βρίσκεται κοντά σε νέους αστέρες, και η οποία εντοπίστηκε το 2008 από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer της NASA, υποδηλώνει συγκρούσεις που σχετίζονται με τον σχηματισμό πλανητών, ενώ δείχνει ακόμα πως οι βραχώδεις κόσμοι αποτελούν το 20 με 60% των αστέρων.

Άλλα στοιχεία από το Spitzer για την σκόνη που περιβάλλει πολύ παλιότερους αστέρες μειώνει τις προσδοκίες για γαλήνιους βραχώδεις κόσμους, που θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν ζωή. Εννέα στα δέκα ηλιακά συστήματα φαίνεται έχουν περισσότερη σκόνη από το δικό μας, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις η σκόνη είναι μέχρι και 20 φορές περισσότερη. Αν και ο σχηματισμός ενός πλανήτη θεωρείται μία σχετικά γρήγορη διαδικασία μέσα στα πρώτα 100 εκατομμύρια χρόνια της ύπαρξης ενός αστέρα, η σκόνη αυτή είναι πιθανώς ότι απέμεινε από τις καταστροφικές συγκρούσεις των κομητών αργότερα στη ζωή αυτών των ηλιακών συστημάτων.

Ευτυχώς, στο εσωτερικό ηλιακό μας σύστημα, η ισχυρή βαρύτητα των πιο απομακρυσμένων γιγάντιων πλανητών, και ιδιαίτερα του Δία, εκτινάσσει τους κομήτες προτού να καταφέρουν να διεισδύσουν στο εσωτερικό άδυτο του ηλιακού μας συστήματος.

Αυτός είναι ένας ακόμα λόγος για να χαιρόμαστε για τη μορφή του ηλιακού μας συστήματος. Τέλος, το εάν είναι μοναδικό θα παραμείνει ένα μυστήριο μέχρι τουλάχιστον να καταφέρουμε να δούμε εξωπλανήτες που θα έχουν το μέγεθος της Γης, καθώς και γιγάντιους πλανήτες να βρίσκονται πιο μακριά από τα αστέρια τους.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου