CRISTIAN ROMÂN -

Respiraţie extraterestră

Credem că una dintre marile provocări ale ştiinţei moderne, în special ale astrofizicii şi astrobiologiei, este căutarea vieţii în Univers. Nu ne vom opri acum asupra consecinţelor, greu de imaginat, pe care le-ar avea o asemenea descoperire. Vrem doar să marcăm începutul unui drum, care va duce, cu siguranţă, la descoperirea acelor planete ce adăpostesc viaţa.

Începutul

Pe la mijlocul lunii noiembrie a anului 2000 pe fluxul de ştiri al NASA s-a publicat o informaţie senzaţională: a fost detectată prima atmosferă a unei planete extrasolare. Este vorba de o planetă gigantă (cu masa de aproximativ 70% din masa lui Jupiter), care orbitează în jurul unei stele, HD 209458, similare Soarelui nostru. Această planetă a fost descoperită în 1999 şi are două particularităţi interesante: se află foarte aproape de astrul central, la numai 6,5 milioane de kilometri şi efectuează o revoluţie completă în numai 3,5 zile (un corp ceresc tare grăbit!). Fiind atât de aproape de stea, temperatura la suprafaţa planetei atinge aproximativ 1 100 °C, dincolo de punctul de topire al cuprului... Astronomii numesc acest tip de planete Jupiteruri fierbinţi, dintr-un motiv lesne de înţeles. Dar ne-am abătut de la subiect. Planeta de care vorbim trece periodic prin faţa astrului în jurul căreia orbitează. Asta înseamnă că am putea să-i detectăm atmosfera, urmărind spectrul stelei. Să ne justificăm afirmaţia.

Căutarea atmosferei

Este evident că în cazul planetelor extrasolare nu putem vedea în mod direct atmosferele care le înconjoară. De aceea se apelează la o tehnică indirectă, prin care se detectează prezenţa gazelor care alcătuiesc respectivul înveliş gazos. Este vorba de spectroscopia de absorbţie. Mai explicit, atunci când un fascicul de lumină albă trece printr-un gaz, anumite lungimi de undă sunt absorbite de acesta. Dacă vizualizăm spectrul luminii obţinute, vom remarca un anumit număr de benzi întunecate, specifice pentru fiecare gaz în parte. Astfel, cu această metodă, vom afla nu numai faptul că o anumită planetă are o atmosferă, dar putem să identificăm şi gazele care o compun.  Pe aceste consideraţii s-au bazat şi cercetătorii americani, care îşi propuseseră să demonstreze practic faptul că există învelişuri gazoase şi în jurul planetelor, care nu aparţin Sistemului Solar. Aşa că au aranjat ca, timp de câteva zile, telescopul spaţial Hubble să-şi aţintească privirea către steaua HD 209458, unde, aşa cum spuneam, se ştia că există o planetă. De ce a fost aleasă aceasta şi nu o alta? Considerentul principal a fost acela că perioada mică de revoluţie a planetei permitea efectuarea unui număr mare de observaţii comparative într-un interval scurt de timp. Măsurătorile au demonstrat că spectrul stelei HD 209458 se modifica periodic, apărând periodic linii de absorbţie noi, corespunzătoare sodiului gazos. Măsurându-se această periodicitate s-a constatat că ea coincide cu momentele în care planeta trecea prin faţa stelei... Concluzia nu putea fi decât una singură.

Există atmosferă planetară!

La ce bun?

Această descoperire ar putea să pară doar senzaţională, adică lipsită de importanţă practică. Numai că adevărul este altul. Ne aflăm în faţa a ceva care ar putea să modifice fundamental modul în care privim Universul. Este mai puţin important faptul că există planete posesoare de atmosferă, în schimb dacă, analizând compoziţia atmosferei, am putea demonstra că acolo, dincolo de marginile Sistemului Solar, există viaţă, atunci lucrurile capătă o dimensiune cu totul nouă. O dimensiune căreia îi vom dedica, în cursul acestui an un grupaj special. Dar cum se face că o atmosferă este un indicator al vieţii pe planeta pe care o înconjoară?

Respiraţie extraterestră

Este adevărat, fiinţele trăitoare pe alte planete ar putea să fie complet diferite de ceea ce cunoaştem noi pe Terra. Din fericire, anumite constrângeri fizico-chimice fac ca oxigenul şi dioxidul de carbon să joace aproximativ acelaşi rol oriunde există viaţă. Să luăm exemplul oxigenului. În mod normal, acesta, fiind foarte reactiv, se combină cu rocile terestre sau cu gazele vulcanice. Oxigenul prezent în atmosfera terestră este un gaz straniu. El nici măcar nu ar trebui să existe, decât sub forma diferiţilor compuşi chimici. Acelaşi lucru este valabil şi pentru metan. Acesta, fiind un gaz uşor, chiar dacă a existat în atmosfera primordială, ar fi trebuit de multă vreme să scape de sub influenţa atracţiei gravitaţionale terestre. Cifrele arată o concentraţie de metan de 100 000 ori mai mare decât ar fi normal. De unde provin aceste gaze, care nu ar trebui să existe în atmosfera terestră? Evident, ele sunt rezultatul proceselor biologice, oxigenul fiind datorat fotosintezei, iar metanul rezultă în urma proceselor de descompunere a materiei organice. Dar mai avem ceva ce ar trebui să căutăm noi. Este vorba de vaporii de apă. Prezenţa lor în atmosfera unei planete de aiurea ne-ar indica prezenţa apei lichide pe suprafaţa ei.

Acum ce ne-ar mai rămâne de făcut? Răspunsul este simplu. Să căutăm urmele anumitor gaze în jurul respectivei planete. Se pare că există un consens în rândul exobiologilor: cel mai interesant indicator al vieţii ar fi ozonul, care are o bandă de absorbţie la 9,6 microni, adică în zona infraroşie a spectrului. Există câteva motive pentru această preferinţă. În primul rând banda de absorbţie a ozonului se află într-o zonă de transparenţă a atmosferei terestre, ceea ce-l face accesibil detectării de către observatoarele amplasate pe Terra. Al doilea motiv este faptul că ozonul se distribuie în zona superioară a atmosferei, el fiind rezultatul unor fenomene fotochimice, care se desfăşoară la altitudini mari. Aflându-se în această zonă el este mai uşor de detectat. Totuşi, prezenţa ozonului, deşi ne oferă o indicaţie directă existenţei oxigenului în respectiva atmosferă, el nu ne poate oferi o informaţie importantă. Nu vom putea afla cu suficientă precizie cât oxigen este în straturile joase ale atmosferei. De exemplu, dacă atmosfera terestră ar conţine numai 1% din oxigenul care există acum, atunci stratul de ozon ar fi cu numai 40% mai redus.

Să presupunem acum că am detectat în jurul unei planete un strat de ozon, dar nu găsim urme de alţi indicatori ai vieţii (metan, apă, NO2 etc.).  Este suficientă detectarea ozonului, pentru a putea afirma că pe acea planetă există viaţă? Răspunsul ar fi că „foarte probabil acel oxigen este rezultatul unei activităţi biologice“. Să ne imaginăm un proces abiotic prin care s-ar putea genera oxigen. Sub acţiunea luminii stelei centrale, apa se poate descompune în hidrogen şi oxigen. Ar putea fi aceasta o cale de generare a oxigenului şi apoi a ozonului? Procesul enunţat mai sus nu se poate produce la nivelul solului, ci numai la altitudini mari. Atmosfera reprezintă un ecran puternic pentru radiaţiile care ar putea duce la disocierea apei. Dar, cel puţin pentru planete similare cu Terra, aerul altitudinilor mari este extrem de uscat. Rezultă că pe această cale ar fi generate cantităţi extrem de mici de oxigen, respectiv, ozon.

Tehnici de căutare

După tot ceea ce am afirmat mai sus, a sosit momentul să vedem care sunt căile practice de detectare a vieţii pe planetele de dincolo de graniţa Sistemului Solar. Pentru a sistematiza lucrurile, să vedem ce căutăm noi de fapt. Căutăm o planetă de dimensiuni apropiate de cele ale Terrei (planetele gigant ies din discuţie, deocamdată, deoarece este puţin probabil ca acestea să ofere condiţii pentru apariţia vieţii aşa cum o ştim noi), care să se afle la o distanţă nici prea mică, nici prea mare de astrul central (trebuie să permită existenţa apei lichide la suprafaţa ei). Pentru aceasta, dintre tehnicile prezentate în articolul precedent, cea mai interesantă pare a fi detectarea directă, prin metode interferometrice. Tocmai despre ele era vorba mai devreme. Dacă nu aţi citit până acum, vă sfătuiesc să daţi paginile înapoi! După aceea, liniştiţi sufleteşte, veţi putea vedea câte şanse are viaţa în Univers.

CRISTIAN ROMÂN

Impresii si păreri personale în FORUMUL de DISCUŢII - Inseraţi un comentariu la subsolul acestui ARTICOL

Redactia Agero nu îşi asumă răspunderea pentru conţinutul articolelor publicate. Pentru aceasta sunt raspunzatori doar autorii, în concordanţă cu legea presei germane. Publicarea scrisorilor de la cititori sau a mesajelor pe Forumul de discuţii al Agero se face în virtutea libertăţii la opinie şi expresie a acesteia. Punctul de vedere şi ideatica scrisorilor şi mesajelor afisate nu coincid în mod necesar cu cele ale redacţiei. Impressum >>

       Editor, redactor sef, conceptie, tehnoredactarea Revistei Agero:  Lucian Hetco (Germania).

              Colectivul de redactie: Ion Măldărescu (România), Melania Cuc (Romania, Canada), Maria Diana Popescu (România), Cezarina Adamescu (România)

Poşta redactiei: revista_agero@ yahoo.com