Από πού θα μπορούσαν να μας παρακολουθούν οι εξωγήϊνοι;- Η “τέλεια κοσμική θέση” στο Διάστημα και η χορογραφία των πλανητών

Πάνω από 1.700 άστρα είχαν την ιδανική οπτική γωνία για να εντοπίσουν τη Γη τα τελευταία 5.000 χρόνια, σύμφωνα με νέα επιστημονική μελέτη.

Έχετε ποτέ νιώσει ότι κάποιος σας παρακολουθεί; Ίσως να μην είναι μόνο η φαντασία σας, σύμφωνα με άρθρο της Lisa Kaltenegger  στο εξειδικευμένο σάϊτ nautil.us. Το φετινό καλοκαίρι, στο Ινστιτούτο Carl Sagan του Cornell University και στο American Museum of Natural History της Νέας Υόρκης, η συνάδελφός μου Jacky Faherty κι εγώ εντοπίσαμε 1.715 άστρα στη γειτονιά του ηλιακού μας συστήματος που θα μπορούσαν να έχουν δει τη Γη τα τελευταία 5.000 χρόνια.

Στην εκπληκτική βαρυτική χορογραφία των άστρων, αυτά τα ουράνια σώματα βρέθηκαν στην ιδανική θέση ώστε να παρατηρήσουν τον πλανήτη μας. Αυτό συμβαίνει επειδή η «χλωμή μπλε κουκκίδα» μας εμποδίζει μέρος του φωτός του Ήλιου από τη δική τους οπτική γωνία — ακριβώς όπως εντοπίζουμε οι αστρονόμοι εξωπλανήτες γύρω από άλλα άστρα, μέσω της προσωρινής μείωσης της λαμπρότητάς τους.

Η τέλεια «κοσμική πρώτη θέση» για να παρακολουθήσει κανείς τη Γη και τα περίεργα πλάσματά της είναι σπάνια. Ωστόσο, με τεχνολογία παρόμοια με τη δική μας, εξωγήινοι σε πλανήτες γύρω από αυτά τα 1.715 άστρα θα μπορούσαν να μας έχουν εντοπίσει. Θα μας αναγνώριζαν όμως ως ευφυή ζωή;

Όλοι παρατηρούμε τη δυναμική του σύμπαντος κάθε νύχτα. Τα άστρα ανατέλλουν και δύουν — συμπεριλαμβανομένου του Ήλιου — λόγω της περιστροφής της Γης, ενώ ο νυχτερινός ουρανός αλλάζει εποχικά επειδή η Γη κινείται γύρω από τον Ήλιο.

Βλέπουμε διαφορετικά άστρα κάθε εποχή, καθώς μπορούμε να διακρίνουμε μόνο όσα δεν «σκεπάζει» το φως του Ήλιου. Έτσι, το ερώτημα ανακύπτει: «Κατατάσσεται η ζωή στη Γη ως ανεπτυγμένη;»

Η αναζήτηση εξωπλανητών και το πρόγραμμα Gaia

Αν μπορούσαμε να παρατηρούμε τον ουρανό για χιλιάδες χρόνια, θα βλέπαμε τον κοσμικό χορό να ξετυλίγεται μπροστά στα μάτια μας. Σήμερα όμως, χάρη στα τελευταία δεδομένα της αποστολής GAIA του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), μπορούμε να «επιταχύνουμε» το χρόνο στον υπολογιστή και να δούμε δεκαετίες να περνούν σε λίγα λεπτά.

Ξέρουμε ήδη ότι πάνω από 4.500 άστρα φιλοξενούν εξωπλανήτες. Χιλιάδες ακόμη σήματα δείχνουν ότι υπάρχουν ακόμα περισσότερος κόσμος στον ορίζοντα. Οι αστρονόμοι εντόπισαν τους περισσότερους εξωπλανήτες τα τελευταία είκοσι χρόνια μέσω της προσωρινής μείωσης της λαμπρότητας ενός άστρου όταν ένας πλανήτης περνά μπροστά του.

Το διάστημα μεταξύ των μειώσεων μάς δείχνει πόσο διαρκεί μια πλήρης περιφορά του πλανήτη γύρω από το άστρο του και πόσο μακριά βρίσκεται από αυτό. Οι περισσότεροι γνωστοί εξωπλανήτες είναι καυτές γιγάντιες σφαίρες αερίων, αλλά περίπου τρεις δεκάδες βρίσκονται στη λεγόμενη «Κατοικήσιμη Ζώνη», όπου οι θερμοκρασίες επιτρέπουν την ύπαρξη υγρού νερού στην επιφάνειά τους.

Αυτή η προνομιακή οπτική — να βλέπει κανείς έναν πλανήτη να διακόπτει το φως ενός άστρου — είναι σπάνια και απαιτεί τέλεια ευθυγράμμιση. Τα χιλιάδες γνωστά συστήματα είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου των εξωπλανητών που μας περιμένουν να τους ανακαλύψουμε.

Ποιοι μπορούν να δουν τη Γη ως εξωπλανήτη;

Η αποστολή Gaia, που εκτοξεύθηκε το 2013, χαρτογραφεί την κίνηση των άστρων στον γαλαξία μας, τον Γαλαξία του Γαλαξία (Milky Way). Στόχος της είναι η καταγραφή του 1% των 100 δισεκατομμυρίων άστρων του γαλαξία.

Δημιούργησε τον καλύτερο κατάλογο για τα άστρα σε ακτίνα 326 ετών φωτός από τον Ήλιο. Λιγότερο από το 1% των 331.312 αντικειμένων που καταγράφηκαν — άστρα, καφέ νάνοι και «νεκρά» αστρικά σώματα — βρίσκονται στη σωστή θέση για να δουν τη Γη ως διερχόμενο εξωπλανήτη. Αυτή η προνομιακή οπτική γωνία ανήκει μόνο στα σώματα που βρίσκονται κοντά στο επίπεδο της τροχιάς της Γης.

Περίπου 1.400 άστρα έχουν αυτή τη δυνατότητα αυτή τη στιγμή.

Ωστόσο, αυτή η ειδική οπτική δεν διαρκεί για πάντα· αποκτάται και χάνεται μέσα στη βαρυτική χορογραφία του δυναμικού σύμπαντος. Με τη βοήθεια των δεδομένων της Gaia μπορούμε να «ταξιδέψουμε» μπροστά και πίσω στο χρόνο και να δούμε ποια άστρα είχαν ή θα έχουν αυτή την προνομιακή θέση τις τελευταίες χιλιετίες.

1.715 αντικείμενα, σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, είχαν αυτό το σημείο θέασης τα τελευταία 5.000 χρόνια, ενώ άλλα 319 αντικείμενα θα αποκτήσουν αυτή την οπτική τα επόμενα 5.000 χρόνια.

Άστρα με εξωπλανήτες στην Κατοικήσιμη Ζώνη

Ανάμεσα στα συνολικά 2.034 άστρα, επτά φιλοξενούν ήδη γνωστούς εξωπλανήτες — τρία εκ των οποίων βρίσκονται στην εύκρατη Κατοικήσιμη Ζώνη τους.

Η ζώνη γύρω από το επίπεδο της τροχιάς της Γης είναι πυκνοκατοικημένη και συνήθως οι αστρονόμοι αποφεύγουν την αναζήτηση εκεί· τώρα όμως έχουμε λόγο: για να βρούμε πλανήτες που θα μπορούσαν επίσης να ανακαλύψουν εμάς.

Η αποστολή Nasa Kepler, μελετώντας επί τρία χρόνια περίπου 150.000 άστρα σε μια μικρή περιοχή του ουρανού (σε απόσταση περίπου 1.000 ετών φωτός), εκτίμησε ότι κάθε δεύτερο άστρο έχει τουλάχιστον έναν πλανήτη και περίπου ένα στα τέσσερα διαθέτει πλανήτη στη «Ζώνη Goldilocks». Αυτό σημαίνει ότι περίπου 500 τέτοιοι εξωπλανήτες περιμένουν ακόμη να ανακαλυφθούν.

Ραδιοκύματα & κοντινά συστήματα με πιθανότητες ζωής

Τα τρία συστήματα που φιλοξενούν πλανήτες στην Κατοικήσιμη Ζώνη και βρίσκονται στη ζώνη διέλευσης της Γης είναι αρκετά κοντά ώστε να ανιχνεύσουν ραδιοκύματα από τον πλανήτη μας — αφού αυτά ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός και έχουν καλύψει μόνο 75 από τα καταγεγραμμένα άστρα μέχρι σήμερα (δηλαδή όσα απέχουν έως 100 έτη φωτός).

Ross 128b, ένας εξωπλανήτης μόλις 11 έτη φωτός μακριά, είχε προνομιακή θέα στη Γη πριν περίπου 3.000 χρόνια αλλά έχασε αυτή τη θέση πριν περίπου 900 χρόνια.

Teegarden’s Star b, λίγο βαρύτερος από τη Γη και σε τροχιά γύρω από έναν κόκκινο ήλιο στα 12,5 έτη φωτός, θα αρχίσει να βλέπει τη Γη σε τροχιά σε μόλις 29 χρόνια.

Kαι το συναρπαστικό σύστημα Trappist-1, με επτά πλανήτες σε μέγεθος Γης σε απόσταση 40 ετών φωτός, θα αποκτήσει αυτή την οπτική μόνο σε περίπου 1.600 χρόνια.

Tο μέλλον της εξερεύνησης εξωπλανητών & τα σημάδια ζωής

Mε την εκτόξευση του Teleskopio James Webb (JWST), θα έχουμε πλέον τη δυνατότητα να συλλέξουμε φως από μικρούς κοντινούς εξωπλανήτες παρόμοιους με τη Γη.

Iδιαίτερος συνδυασμός οξυγόνου και μεθανίου έχει χαρακτηρίσει τη Γη ως ζωντανό πλανήτη εδώ και περίπου δύο δισεκατομμύρια χρόνια — αυτό ακριβώς θα αναζητήσουμε στις ατμόσφαιρες άλλων κόσμων.

Aυτή η εξερεύνηση βρίσκεται στα όρια των τεχνολογικών μας δυνατοτήτων, αλλά πλέον γίνεται εφικτή για πρώτη φορά· στο μέλλον ίσως μπορέσουμε όχι μόνο να ανιχνεύσουμε αλλά και να χαρακτηρίσουμε τέτοιους κόσμους λεπτομερώς.

Eίναι πράγματι μοναδική η ζωή στη Γη;

Mέχρι στιγμής δεν έχουμε δεχτεί επισκέψεις ούτε έχουμε λάβει μηνύματα από άλλους πολιτισμούς στο σύμπαν. Είναι επειδή είμαστε μοναδικοί; Μήπως άλλοι πολιτισμοί αυτοκαταστράφηκαν ή απλώς δεν ενδιαφέρονται για εμάς;

Kάθε χρόνο στο μάθημα Εισαγωγής στην Αστρονομία στο Cornell θέτω στους φοιτητές το ερώτημα αν θα επικοινωνούσαν ή θα επισκέπτονταν έναν εξωπλανήτη που είναι είτε κατά 5.000 χρόνια νεότερος είτε κατά 5.000 χρόνια αρχαιότερος απ’ τη Γη — πάντα επιλέγουν τον παλαιότερο κόσμο θεωρώντας ότι φιλοξενεί πιο ανεπτυγμένη ζωή απ’ ό,τι εμείς.

Aλλά πόσο «ευφυής» φαίνεται πράγματι η ζωή στη Γη; Χρησιμοποιούμε ραδιοκύματα μόλις έναν αιώνα τώρα· αυτά έχουν ταξιδέψει μόλις εκατό έτη φωτός μακριά μας.

Eχουμε περπατήσει στη Σελήνη αλλά όχι πιο μακριά ακόμα και μόλις αρχίζουμε να σκεφτόμαστε την διαστρική εξερεύνηση — επομένως το διαστημικό μας «βιογραφικό» είναι ακόμη πολύ περιορισμένο.

Aυτό όμως που σίγουρα θα παρατηρούσε ένας εξωγήινος αστρονόμος είναι η ατμόσφαιρά μας: αν παρακολουθούσε εδώ και αρκετό διάστημα, θα έβλεπε πως καταστρέψαμε το όζον αλλά κατορθώσαμε επίσης να το αποκαταστήσουμε — ίσως παίρναμε έτσι ένα βαθμό ευφυΐας!

Tώρα όμως βλέπει πως η ατμόσφαιρά μας συγκεντρώνει ολοένα περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα χωρίς σημάδια επιβράδυνσης· ίσως κάθε πολιτισμός περνά αυτήν την κρίσιμη φάση πριν βρει τρόπο αυτοδιάσωσης…

Aν κάποιοι εξωγήινοι όντως μας παρακολουθούν ανάμεσα στα 2.043 άστρα, ας ελπίσουμε πως εύχονται κι εκείνοι για εμάς!

*Η Lisa Kaltenegger είναι ιδρύτρια και διευθύντρια του Carl Sagan Institute στο Cornell University και αναπληρώτρια καθηγήτρια αστρονομίας.*
*Το άρθρο βασίζεται στην επιστημονική δημοσίευση: Kaltenegger, L. & Faherty, J.K., Nature 594, 505-507 (2021).*
*Twitter: @KalteneggerLisa & @CSInst*