Όταν αναζητούμε ζωή σε άλλους κόσμους, η επιστημονική φαντασία μάς έχει μάθει να ονειρευόμαστε καταπράσινους πλανήτες με τροπικά δάση και νοήμονα όντα, όπως στον κόσμο του “Avatar”.
Η πραγματικότητα του σύμπαντος, όμως, φαίνεται πως είναι πολύ πιο σκληρή, άνυδρη και μοναχική.
Μια νέα, ανατρεπτική μελέτη Αμερικανών επιστημόνων έρχεται να αλλάξει όσα πιστεύαμε για τους κοντινούς μας εξωπλανήτες. Αντί για εξελιγμένους εξωγήινους πολιτισμούς, οι ερευνητές μάς καλούν να φανταστούμε απέραντες, ερημικές εκτάσεις που θυμίζουν το κινηματογραφικό “Dune”: Κόσμους απομονωμένους, όπου η ζωή μπορεί πράγματι να υπάρχει, αλλά βρίσκεται ακόμα σε ένα εντελώς πρωτόγονο, μικροβιακό στάδιο.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Αριζόνα (NAU) ανέπτυξαν εξελιγμένα πλανητικά μοντέλα που υποδηλώνουν ότι 26 από τους 29 κοντινούς βραχώδεις εξωπλανήτες —όπως αυτοί στο σύστημα TRAPPIST-1— ενδέχεται να υποστηρίζουν εξωγήινη ζωή.
Ωστόσο, αυτή η ζωή αναμένεται να είναι πολύ λιγότερο εξελιγμένη από την αντίστοιχη της Γης, παρόλο που οι πλανήτες αυτοί είναι κατά δισεκατομμύρια χρόνια παλαιότεροι, εξαιτίας της περιορισμένης ενέργειας που παράγουν τα φυτά.
“Αν η ζωή σε αυτούς τους εξωπλανήτες εξελίχθηκε με τον ίδιο τρόπο όπως στη Γη, οι περισσότεροι από αυτούς τους πλανήτες θα είναι απλώς γεμάτοι με μικρόβια και όχι με εξελιγμένους εξωγήινους”, εξήγησε ο Chris Doughty, καθηγητής οικοπληροφορικής στο NAU και κύριος συγγραφέας της μελέτης που παρουσιάζει αναλυτικά τα ευρήματα της ομάδας.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης ενδείξεις ότι τρεις από τους πλανήτες που μελετήθηκαν ενδέχεται να είναι βιολογικά πιο εξελιγμένοι από τα απλά μικρόβια, συμπεριλαμβανομένου ενός που ίσως βρίσκεται πιο μπροστά από τη Γη από εξελικτική άποψη. Ωστόσο, δήλωσαν ότι αυτοί οι πλανήτες μπορεί να φιλοξενούν ζωή που μοιάζει περισσότερο με αυτή που περιγράφεται στα μυθιστορήματα του Dune παρά στις ταινίες Avatar του Τζέιμς Κάμερον.
Το σαφάρι στο διάστημα και το μεγάλο ερώτημα: Ποιος προηγείται στην εξέλιξη;
Ανακοινώνοντας τα ευρήματά τους, η ομάδα του NAU σημείωσε ότι οι επιστήμονες συζητούν εδώ και καιρό την προφανή υψηλή πιθανότητα να υπάρχει νοήμων ζωή, σε σύγκριση με την πλήρη έλλειψη αποδείξεων για έναν τέτοιο εξελιγμένο εξωγήινο πολιτισμό.
“Ο φυσικός Ενρίκο Φέρμι είχε θέσει το περίφημο ερώτημα, δεδομένης της υψηλής πιθανότητας ύπαρξης νοήμονος εξωγήινης ζωής στον γαλαξία: ‘Πού είναι όλοι;’“, εξήγησε ο Doughty. Σύμφωνα με την ομάδα του NAU, μια πιθανή εξήγηση είναι η έλλειψη της ενέργειας από τα φυτά, την οποία χρειάζονται οι πολύπλοκες μορφές ζωής για να συνεχίσουν να εξελίσσονται.
Στη Γη, τα θερμότερα και πιο υγρά περιβάλλοντα υποστηρίζουν περισσότερη φυτική ζωή, παρέχοντας στα ζώα τα “καύσιμα” που χρειάζονται για την εξέλιξή τους. Οι ερευνητές υποψιάζονται ότι αυτό μπορεί να ισχύει σε πλανητική κλίμακα, προσφέροντας ενδεχομένως στην σχετικά υγρή Γη μια εξελικτική ώθηση σε σύγκριση με παλαιότερους, πιο ξηρούς πλανήτες στη συμπαντική μας γειτονιά.
“Ποιος βρίσκεται πιο μπροστά;” εξήγησε ο Doughty. “Αυτό είναι το μυστήριο που προσπαθούμε να λύσουμε με ποσοτικά δεδομένα”.
Στο στόχαστρο ο TRAPPIST-1e: Οι κορυφαίοι υποψήφιοι πλανήτες για τη φιλοξενία ζωής
Σε αντίθεση με τη Γη, οι περισσότεροι βραχώδεις εξωπλανήτες που έχουν ανακαλύψει οι αστρονόμοι περιφέρονται γύρω από μικρότερα και πιο ψυχρά αστέρια, τα οποία ονομάζονται κόκκινοι νάνοι. Αν και πολλοί από αυτούς τους υποψήφιους πλανήτες είναι κατά δισεκατομμύρια χρόνια παλαιότεροι από τη Γη, δέχονται πολύ λιγότερη ηλιακή ενέργεια.
Οι πλανήτες που βρίσκονται στη κατοικήσιμη ζώνη ενός κόκκινου νάνου —όπου μπορεί να υπάρξει υγρό νερό στην επιφάνεια— είναι επίσης, κατά κανόνα, παλιρροϊκά κλειδωμένοι. Αυτό σημαίνει ότι το ένα ημισφαίριο του πλανήτη δεν δέχεται ποτέ άμεσο ηλιακό φως. Παρόλα αυτά, οι κόκκινοι νάνοι είναι ο πιο κοινός τύπος αστεριών στον γαλαξία μας, γεγονός που αυξάνει τις πιθανότητες εντοπισμού εξωγήινης ζωής σε πλανήτες που περιφέρονται γύρω τους.
Ο συνδιοργανωτής της μελέτης Michael Gowanlock, αναπληρωτής καθηγητής πληροφορικής στο NAU, δήλωσε ότι ακόμη και αν η φωτοσυνθετική ζωή σε έναν πλανήτη που περιφέρεται γύρω από έναν κόκκινο νάνο είχε δισεκατομμύρια χρόνια περισσότερα από τη Γη για να εξελιχθεί, μπορεί να εξακολουθεί να μένει πίσω από τη ζωή της Γης από εξελικτική άποψη.
“Η συνολική ετήσια φωτοσύνθεση είναι πιθανώς χαμηλότερη επειδή υπάρχει λιγότερο φως και η μισή επιφάνεια του πλανήτη είναι διαθέσιμη για φωτοσύνθεση”, εξήγησε ο Gowanlock. Για να προβλέψει την ποσότητα της φυτικής ενέργειας που είναι διαθέσιμη για την εξέλιξη των ζώων σε μερικούς από τους πιο υποσχόμενους “κοντινούς” εξωπλανήτες-υποψήφιους για ζωή, η ομάδα δημιούργησε μοντέλα για τον TRAPPIST-1e και άλλους 28 εξωπλανήτες που ενδέχεται να διαθέτουν νερό στη συμπαντική μας γειτονιά.
Για παράδειγμα, ο TRAPPIST-1e απέχει 40 έτη φωτός από τη Γη, πράγμα που σημαίνει ότι οι συμβατικοί πύραυλοι θα χρειάζονταν χιλιάδες χρόνια για να φτάσουν εκεί. Για λόγους σύγκρισης, η ομάδα χρησιμοποίησε τα περίπου 2,4 × 10²⁵ γραμμάρια άνθρακα που “δεσμεύτηκαν” στη Γη κατά τη διάρκεια των 3,2 δισεκατομμυρίων ετών προτού εξελιχθούν τα πιο αποτελεσματικά αγγειώδη φυτά.
Από τη στιγμή που αναπτύχθηκε αυτή η φυτική ζωή, η ομάδα ανέφερε ότι δεσμεύτηκαν ακόμη 7 × 10²⁵ γραμμάρια άνθρακα πριν από την εμφάνιση του ανθρώπου.
Κόσμοι απόκοσμοι: Γιατί η ζωή στο σύμπαν ίσως κρύβεται σε ερήμους τύπου “Dune”
Μετά την εκτέλεση των προσομοιώσεων, η ομάδα του NAU διαπίστωσε ότι ο TRAPPIST-1e έχει δεσμεύσει μόλις το 21% του άνθρακα της Γης, “παρόλο που είναι αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια παλαιότερος από τη Γη”.
Ο συνδιοργανωτής της μελέτης Cameron Hrabak, απόφοιτος του NAU, δήλωσε ότι αυτό το ποσοστό —το οποίο είναι μικρότερο από την ποσότητα που είχε δεσμεύσει η Γη πριν από την εξέλιξη των πιο αποτελεσματικών αγγειωδών φυτών— υποδηλώνει ότι ο TRAPPIST-1e “ίσως βρίσκεται ακόμα στο μικροβιακό στάδιο της εξέλιξης”. “Αυτό σημαίνει ότι βρίσκεται πολύ πίσω από τη Γη”, ανέφερε ο Hrabak.
Όταν εφάρμοσαν τα ίδια δεδομένα για τους υπόλοιπους 28 εξωπλανήτες της λίστας των υποψηφίων για ζωή, ανακάλυψαν μόλις δύο όπου η ζωή είχε “δυνητικά εξελιχθεί πιο μπροστά από τη Γη: τον GJ 1061c και τον K2-3d”.
Αξίζει να σημειωθεί ότι και οι δύο αυτοί πλανήτες, που παρουσιάζουν ομοιότητες με τη Γη, είναι μεγαλύτεροι, θερμότεροι και φωτεινότεροι από τους περισσότερους γήινους πλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί στη συμπαντική μας γειτονιά.
Τα μοντέλα αποκάλυψαν επίσης άλλους τρεις “κοντινούς” πλανήτες που θα μπορούσαν να έχουν εξελίξει τη ζωή σε ένα στάδιο παρόμοιο με τον Μεσοζωικό Αιώνα της Γης, δηλαδή “περίπου αντίστοιχο με την εποχή των δεινοσαύρων”.
Όταν συζήτησε για τους τύπους ζωής που θα μπορούσαν να υπάρχουν σε αυτούς τους υποψήφιους πλανήτες, ο Doughty ανέφερε ότι οι αναμενόμενες συνθήκες σαβάνας και δασικών εκτάσεων —που περιορίζονται από τις ελάχιστες βροχοπτώσεις— θα μπορούσαν να εξελίξουν κάτι που θα έβλεπε κανείς τον Μουάντ’ Ντίμπ (Muad’Dib) να καβαλάει μέσα στην έρημο, παρά κάτι βγαλμένο από τη ζωντανή φαντασία του Τζέιμς Κάμερον.
“Για να χρησιμοποιήσω δύο αναφορές από την ποπ κουλτούρα, τα οικολογικά χαρακτηριστικά που διαμορφώνουν την εξελιγμένη ζωή σε αυτούς τους εξωπλανήτες ίσως θυμίζουν περισσότερο το ‘Dune’ παρά το ‘Avatar'”, δήλωσε ο Doughty.
Πλανήτες γεμάτοι μικρόβια “και όχι εξελιγμένους εξωγήινους”
Συζητώντας τις επιπτώσεις της μελέτης, η ομάδα του NAU προειδοποίησε ότι τα στοιχεία τους αποτελούν μόνο εκτιμήσεις και “όχι απόδειξη” ύπαρξης εξωγήινης ζωής.
Σημειώνουν επίσης ότι οι ατμόσφαιρες γύρω από τον TRAPPIST-1e και τους άλλους υποψήφιους πλανήτες “θα επηρέαζαν βαθύτατα το κλίμα, τη φωτοσύνθεση και τον τρόπο εξέλιξης της ζωής”.
Οι συνεχιζόμενες προσπάθειες του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb ενδέχεται να προσφέρουν πρόσθετα δεδομένα για αυτούς τους 29 εξωπλανήτες, τα οποία θα μπορούσαν να βοηθήσουν την ομάδα να βελτιώσει περαιτέρω τα μοντέλα της.
Ωστόσο, ο Doughty δήλωσε ότι τα αποτελέσματα της μελέτης υποδηλώνουν πράγματι πως η ζωή σε κοντινούς πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη μπορεί να βρίσκεται “εξελικτικά πίσω από εμάς και ακόμα σε μικροβιακό στάδιο”. “Πράγμα που σημαίνει ότι μπορούμε να κοιμόμαστε ήσυχοι, καθώς αν η ζωή σε αυτούς τους εξωπλανήτες εξελίχθηκε με τον ίδιο τρόπο όπως στη Γη, οι περισσότεροι από αυτούς τους πλανήτες θα είναι απλώς γεμάτοι με μικρόβια και όχι με εξελιγμένους εξωγήινους”, κατέληξε ο επικεφαλής της ομάδας.
