Διαστημικοί Εισβολείς – μικροβιακές μορφές ζωής – Ταξιδεύοντας στον Γαλαξία


A)Διαστημικοί Εισβολείς

Μόλις τον Φεβρουάριο του 2013, η έκρηξη μίας διαστημικής βολίδας πάνω από την Ρωσία απελευθέρωσε τουλάχιστον 20 φορές περισσότερη ενέργεια απ’ αυτήν που απελευθέρωσε η ατομική βόμβα στην Χιροσίμα, υπενθυμίζοντάς μας ότι η συντριβή μεγάλων αστεροειδών στην επιφάνεια της Γης, παρόλο που είναι εξαιρετικά σπάνια, είναι κάτι που συνέβη στο παρελθόν και θα επαναληφθεί στο μέλλον. Όπως, εξάλλου, έδειξε και η συντριβή του κομήτη Shoemaker-Levy στον Δία τον Ιούλιο του 1994, ο βομβαρδισμός των πλανητών του Ηλιακού Συστήματος από παρόμοιους διαστημικούς εισβολείς δεν είναι κάτι που συνέβαινε μόνο κατά την πρώτη περίοδο της εξέλιξής του, αλλά που με εμφανώς λιγότερη σφοδρότητα μπορεί να συνεχίζεται και σήμερα.

Πραγματικά, είναι γεγονός ότι το Ηλιακό Σύστημα διανύει μια μεγάλη περίοδο ηρεμίας, που ουδεμία σχέση έχει με τη βιαιότητα του αρχέγονου παρελθόντος του. Κατά την πρώτη περίοδο της εξέλιξής του, για παράδειγμα, η αποσταθεροποίηση του πρώιμου Ηλιακού Συστήματος, που θα πρέπει να συνέβη εξαιτίας της «μετανάστευσης» των αέριων πλανητών σε μεγαλύτερες αποστάσεις από τον Ήλιο, μετέβαλε τις τροχιές αναρίθμητων διαστημικών συντριμμιών, εκτινάσσοντάς τα προς το εσωτερικό του. Το γεγονός αυτό προκάλεσε τον κατακλυσμιαίο βομβαρδισμό των εσωτερικών πλανητών του Ηλιακού συστήματος από μικρά και μεγάλα διαστημικά βλήματα, ο οποίος υπολογίζεται ότι σταμάτησε πριν από περίπου 3,8 δισ. χρόνια. Τα ίχνη αυτού του Ύστερου Μεγάλου Βομβαρδισμού, όπως ονομάζεται, είναι ακόμη και σήμερα ορατά στη Σελήνη και στον Ερμή, η επιφάνεια των οποίων καλύπτεται από αναρίθμητους μικρούς και μεγάλους κρατήρες. Στη Σελήνη, ειδικότερα, έναν εντελώς άνυδρο και γεωλογικά «νεκρό» κόσμο, έχουν καταγραφεί περισσότεροι από 300.000 κρατήρες, με μέγεθος ίσο ή και μεγαλύτερο απ’ αυτό του κρατήρα Barringer.

Ο κρατήρας αυτός βρίσκεται στην Αριζόνα, έχει διάμετρο 1,2 km και δημιουργήθηκε από την πτώση ενός μετεωρίτη πριν από μόλις 50.000 χρόνια, που εξαέρωσε τα πάντα στο σημείο της πρόσκρουσης και μετατόπισε 175 εκατ. τόνους επιφανειακών πετρωμάτων. Το κρουστικό κύμα που δημιουργήθηκε, προκάλεσε ανέμους με ταχύτητες μεγαλύτερες των 1.000 km/h σε ακτίνα 3-5 km από το σημείο της πρόσκρουσης, ενώ σύμφωνα με τις σχετικές εκτιμήσεις, η χλωρίδα της περιοχής ισοπεδώθηκε σε μια επιφάνεια 800–1.500 km2. Πολύ πιο πρόσφατα, στις 30 Ιουνίου 1908, ένα ουράνιο αντικείμενο εξερράγη σε ύψος 6-10 km πάνω από την τούνδρα της Σιβηρίας, ισοπεδώνοντας περισσότερα από 2.000 km2 δάσους. Στον πλανήτη μας, όμως, έχουν εντοπιστεί πολύ μεγαλύτερης ηλικίας και πραγματικά τεράστιοι κρατήρες πρόσκρουσης, όπως ο κρατήρας Sudbury στον Καναδά και ο κρατήρας Vredefort στη Νότιο Αφρική. Οι κρατήρες αυτοί σχηματίστηκαν πριν από περίπου 2 δισ. έτη, ενώ εκτιμάται ότι η αρχική τους διάμετρος έφτανε τα 250 και 300 km αντιστοίχως. Συνολικά έχουν εντοπιστεί περίπου 185 μικροί και μεγάλοι κρατήρες πρόσκρουσης σπαρμένοι σε όλη την υφήλιο, αριθμός που είναι κατά πολύ μικρότερος απ’ αυτόν που καλύπτει την επιφάνεια της Σελήνης.

Είναι δυνατό να «γλίτωσε» με κάποιον τρόπο ο πλανήτης μας τις συνέπειες του Ύστερου Μεγάλου Βομβαρδισμού; Η απάντηση είναι αρνητική. Έχει υπολογιστεί, για παράδειγμα, ότι οι αστεροειδείς και οι κομήτες που συνετρίβησαν στην επιφάνειά του πρέπει να ήταν τουλάχιστον δεκαπλάσιοι απ’ αυτούς που έπεσαν στη Σελήνη, δηλαδή περισσότεροι από 3 εκατομμύρια κρατήρες πρόσκρουσης, με διάμετρο 1 km ή και μεγαλύτερη! Η αέναη, όμως, διάβρωση των επιφανειακών πετρωμάτων από τα στοιχεία της Φύσης και η ασταμάτητη τεκτονική δραστηριότητα που αναμορφώνει συνεχώς την επιφάνεια της Γης, μέσα από τη μετατόπιση των τεκτονικών πλακών και τις ηφαιστειακές εκρήξεις, απάλειψαν τα προγενέστερα χαρακτηριστικά της και οι «ουλές» που προκλήθηκαν από την πτώση των διαστημικών εισβολέων «έσβησαν» με το πέρασμα του γεωλογικού χρόνου. Πόσο πιθανό είναι να χτυπηθεί ο πλανήτης μας από έναν τέτοιο διαστημικό εισβολέα στο μέλλον; 

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η συχνότητα της σύγκρουσης ενός αστεροειδούς με τη Γη είναι αντιστρόφως ανάλογη του μεγέθους του. Διαστημικές βολίδες με διάμετρο 50 m εισέρχονται στη γήινη ατμόσφαιρα με συχνότητα που συνήθως δεν υπερβαίνει τη μία φορά κάθε λίγες εκατοντάδες έως λίγες χιλιάδες χρόνια. Από την άλλη, αστεροειδείς με διάμετρο 1 km βομβαρδίζουν κατά μέσο όρο τον πλανήτη μας κάθε 500.000 χρόνια, ενώ αστεροειδείς διαμέτρου 5 km κάθε 10 εκατομμύρια χρόνια. Η τελευταία γνωστή πρόσκρουση αστεροειδούς με μέγεθος 10 km ήταν εκείνη την οποία επικαλούνται πολλοί επιστήμονες, προκείμενου να εξηγήσουν τη μαζική εξαφάνιση των δεινοσαύρων που παρατηρήθηκε στα όρια μεταξύ της Κρητιδικής και της Τριτογενούς περιόδου. 

Οι προσκρούσεις αστεροειδών στην επιφάνεια του πλανήτη μας απελευθερώνουν τεράστια ποσά ενέργειας, τα οποία οφείλονται την κινητική τους ενέργεια, που είναι ανάλογη της μάζας τους και του τετραγώνου της ταχύτητάς τους. Δεδομένου ότι οι ταχύτητες αυτές ανέρχονται τις περισσότερες φορές στα 10–20 km/s, ακόμη και ένας σχετικά μικρός αστεροειδής, λίγων μόνο μέτρων, συντρίβεται στην επιφάνεια της Γης με την ισχύ μιας ατομικής βόμβας. Έχει υπολογιστεί, για παράδειγμα, ότι η πρόσκρουση ενός αστεροειδούς με διάμετρο μερικών χιλιομέτρων απελευθερώνει σε δευτερόλεπτα περισσότερη ενέργεια απ’ όση απελευθερώνει ο πλανήτης μας μέσα από όλες τις ηφαιστειακές εκρήξεις, όλους τους σεισμούς, όλες τις τεκτονικές κινήσεις και όλη την έκλυση θερμότητας από το εσωτερικό του σε εκατοντάδες, ακόμη και χιλιάδες χρόνια.

Το Ηλιακό Σύστημα εμπεριέχει εκατομμύρια περιπλανώμενα συντρίμμια, που περίσσεψαν απ’ τα πρώτα στάδια της εξέλιξής του, σε σταθερές ως επί το πλείστον τροχιές, όπως οι αστεροειδείς της Ζώνης των Αστεροειδών, που εκτείνεται στην περιοχή μεταξύ του Άρη και του Δία ή οι κομήτες μικρής και μεγάλης περιόδου. Υπάρχουν, όμως, και κάποιοι άλλοι αστεροειδείς, οι οποίοι βρίσκονται αιχμάλωτοι μέσα σε βαρυτικά σμήνη, που είτε προηγούνται είτε ακολουθούν τον Δία στην τροχιά του, ενώ υπάρχουν και αρκετοί ακόμα, που μαζί με κάποιους κομήτες βρίσκονται σε τροχιές σχετικά κοντά στην Γη και ονομάζονται NEO (από τα αρχικά της αγγλικής τους ονομασίας, Near Earth Objects). Για να είμαστε πιο ακριβείς, τα NEO είναι είτε αστεροειδείς είτε κομήτες, που η βαρυτική τους αλληλεπίδραση με γειτονικούς πλανήτες τους «ώθησε» σε τροχιές, των οποίων το περιήλιο (δηλ. το πλησιέστερο σημείο της τροχιάς τους στον Ήλιο) βρίσκεται σε απόσταση μικρότερη των 1,3 ΑΜ (1 Αστρονομική Μονάδα ισούται με την μέση απόσταση Γης-Ήλιου). Μέχρι τον Μάιο του 2014 είχαν ανακαλυφθεί 11.107 ΝΕΟ, 860 εκ των οποίων είναι αστεροειδείς διαμέτρου 1 km ή μεγαλύτεροι.

Εάν, όμως, η τροχιά ενός τέτοιου ουράνιου σώματος μεταβληθεί έστω και ελάχιστα εξαιτίας της βαρυτικής «ώθησης» που θα δεχθεί από άλλα ουράνια σώματα, όπως τους γιγάντιους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, είναι δυνατό να εισέλθει μελλοντικά σε πορεία σύγκρουσης με τη Γη. Γι’ αυτό και η ανάγκη να καταγραφούν αυτά τα ουράνια σώματα είναι επιτακτική. Για τον λόγο αυτό, οι μεγάλοι διαστημικοί οργανισμοί, όπως η NASA και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος ESA, ήδη υλοποιούν συγκεκριμένα ερευνητικά προγράμματα, βασικός στόχος των οποίων είναι ο εντοπισμός όλων εκείνων των «επικίνδυνων» αστεροειδών ή/και κομητών και ο υπολογισμός της τροχιάς τους, προκειμένου να αποφανθούν οι επιστήμονες εάν όντως θα αποτελέσουν μελλοντικό κίνδυνο για τον πλανήτη μας. Το πώς ακριβώς θα μπορούσε να αντιμετωπιστεί ένας τέτοιος κίνδυνος είναι άλλης τάξης ζήτημα. Περιληπτικά, ωστόσο, μπορούμε να πούμε ότι οι περισσότεροι επιστήμονες προκρίνουν σχετικά «ήπιες» μεθόδους, οι οποίες δεν βασίζονται τόσο στην βίαιη καταστροφή ενός επικίνδυνου αστεροειδούς, όσο στην τεχνητή μεταβολή της τροχιάς του σε βάθος χρόνου. Χαρακτηριστικά παραδείγματα αποτελούν η αποστολή μιας διαστημοσυσκευής σε τροχιά γύρω από κάποιον αστεροειδή, που θα μεταβάλει σε βάθος χρόνου την τροχιά του, απλά και μόνο με την βαρυτική της έλξη, ο χρωματισμός της επιφάνειάς του με ειδική ανακλαστική ή απορροφητική μπογιά, προκειμένου να μεταβληθεί η πίεση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας του Ήλιου ή ακόμη και η χρήση ειδικών κατόπτρων τα οποία, εστιάζοντας τις ακτίνες του Ήλιου πάνω στον αστεροειδή, θα ατμοποιήσουν ποσότητα από την ύλη του. Φυσικά, προκειμένου να στεφθεί με επιτυχία η οποιαδήποτε προσπάθεια αναχαίτισης ενός αστεροειδούς, θα πρέπει το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί από τον εντοπισμό του μέχρι την προβλεπόμενη σύγκρουσή του με τον πλανήτη μας να είναι αρκετά μεγάλο, ώστε να υπάρχει επαρκής χρόνος αντίδρασης.
Στην εικόνα που παραθέτουμε σήμερα διακρίνονται οι τροχιές όλων των «δυνητικά» επικίνδυνων αστεροειδών, που στις αρχές του 2013 υπολογίστηκαν σε περισσότερους από 1.400. Καθένας απ’ αυτούς έχει διάμετρο μεγαλύτερη των 140 m και θα διέλθει σε απόσταση μικρότερη των 7,5 εκατ. km από τη Γη. Κανένας τους, όμως, δεν πρόκειται να συντριβεί στον πλανήτη μας στα επόμενα 100 χρόνια (φωτογρ. NASA/JPL-Caltech).

 

B)Αναζητώντας μικροβιακές μορφές ζωής στο Ηλιακό Σύστημα

Τα τελευταία 50 χρόνια, η εξερεύνηση του Διαστήματος με την βοήθεια μη επανδρωμένων διαστημοσυσκευών, τροχιακών αστεροσκοπείων και διαστημικών τηλεσκοπίων διεύρυνε εντυπωσιακά τις γνώσεις μας για τα σώματα του Ηλιακού μας Συστήματος. Η ανακάλυψη δε σε ορισμένα απ’ αυτά σημαντικών ποσοτήτων νερού, έστω και με την μορφή πάγου, σε συνδυασμό με την ανακάλυψη στην Γη ακραιόφιλων μικροοργανισμών, μικροοργανισμών δηλ. που επιβιώνουν σε ακραίες συνθήκες, εγείρει την συναρπαστική πιθανότητα της ύπαρξης ζωής, έστω και βακτηριακής, και αλλού στο Ηλιακό μας Σύστημα.

Όλοι οι έμβιοι οργανισμοί στην Γη αποτελούνται κατά κύριο λόγο από άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο, που αποτελούν περίπου το 98% του βάρους τους, μαζί με θείο, καθώς και μικρές ποσότητες αζώτου και φωσφόρου. Σύμφωνα με την ανάλυση των παλαιότερων γεωλογικών ευρημάτων, γνωρίζουμε ακόμη ότι οι πρώτες «ζωντανές» κυτταρικές μορφές έχουν ηλικία τουλάχιστον 3,5 δισ. ετών. Δεδομένου ότι ο πλανήτης μας σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,5 δισ. χρόνια, αυτό σημαίνει ότι το «θαύμα της ζωής» στην Γη πρέπει να εκδηλώθηκε το πολύ μέσα σε 1 δισεκ. χρόνια.

Οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν ότι πριν από το «πέρασμα στη ζωή» είχε προηγηθεί μια μακρά περίοδος αβιοτικής χημικής εξέλιξης, κατά τη διάρκεια της οποίας συνετέθησαν από απλούστερες ενώσεις τα βασικά δομικά συστατικά της και στη συνέχεια τα πρώτα βιολογικά και αυτοαντιγραφόμενα μακρομόρια. Ο πρώτος που προσπάθησε να διερευνήσει πειραματικά αυτήν την υπόθεση της αβιοτικής σύνθεσης των πρώτων βιοχημικών μορίων ήταν το 1953 ο Stanley Miller (1930–2007), μεταπτυχιακός φοιτητής τότε, με τη βοήθεια του καθηγητή του Harold Urey (1893–1981). Στα χρόνια που ακολούθησαν, τα αντίστοιχα πειράματα, που πραγματοποιήθηκαν από άλλους ερευνητές, απέδειξαν ότι η σύνθεση των βασικών οργανικών μορίων, που είναι απαραίτητα για την εμφάνιση της ζωής, είναι δυνατή κάτω από μια ευρεία ποικιλία «αρχικών συνθηκών».

Μία από τις προσπάθειες να ερμηνευτεί η εμφάνιση της ζωής στην Γη βασίζεται στην υπόθεση της Πανσπερμίας, σύμφωνα με την οποία αμινοξέα, ίσως ακόμη και βακτήρια, μεταφέρθηκαν στη Γη από το Διάστημα με τη βοήθεια μετεωριτών και κομητών. Μόλις πρόσφατα, μάλιστα, οι επιστήμονες απέδειξαν ότι σύνθετα δομικά μόρια, όπως τα διπεπτίδια, δηλ. ενωμένα ζεύγη αμινοξέων, θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί στο Διάστημα και να μεταφέρθηκαν στη Γη, συμβάλλοντας στον σχηματισμό πιο σύνθετων πρωτεϊνών και σακχάρων, που είναι απαραίτητα για την εμφάνιση της ζωής. Φυσικά, το ότι «θα μπορούσε» να συμβεί έτσι δεν σημαίνει αναγκαστικά ότι έτσι και έγινε, αλλά όπως και να έχει το στοιχείο αυτό είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον. Αντιγράφοντας το θρυλικό πείραμα των Miller–Urey, χημικοί από τα πανεπιστήμια Berkeley της Καλιφόρνια και Manoa της Χαβάης αυτήν την φορά δεν προσπάθησαν να προσομοιώσουν τις συνθήκες που εικάζεται ότι επικρατούσαν στον πλανήτη μας προτού εμφανιστεί η ζωή, αλλά τις συνθήκες που επικρατούν στο παγωμένο Διάστημα. Στο πείραμά τους αυτό προσομοίωσαν τον πυρήνα ενός κομήτη, κατασκευάζοντας μια παγωμένη «χιονόμπαλα» από διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, καθώς και άλλους υδρογονάνθρακες, όπως μεθάνιο, αιθάνιο και προπάνιο. Στην συνέχεια την τοποθέτησαν σ’ έναν θάλαμο υψηλού κενού και σε θερμοκρασία -263 °C και την βομβάρδισαν με ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας, που προσομοίωναν τις κοσμικές ακτίνες. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του πειράματος, οι χημικές ενώσεις που εμπεριείχε η χιονόμπαλα αντέδρασαν μεταξύ τους, σχηματίζοντας τα απαραίτητα για την ζωή διπεπτίδια, που διαδραματίζουν τον ρόλο του καταλύτη στον σχηματισμό ακόμη πιο σύνθετων μορίων, όπως τα σάκχαρα.

Σύμφωνα με μια άλλη θεωρία, οι συνθήκες στις οποίες εμφανίστηκε η ζωή στη Γη ήταν παρόμοιες με αυτές που επικρατούν στις υδροθερμικές αναβλύσεις. Για παράδειγμα, έχουν εντοπιστεί αποικίες θερμόφιλων βακτηρίων και αρχαιοβακτηρίων σε υπέρθερμες πηγές στην επιφάνεια του πλανήτη μας, ακόμα και στα βάθη των ωκεανών. Εκεί, σε θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 100 °C και σε τεράστιες πιέσεις, μακριά από το ζωοδότη Ήλιο, δηλαδή σε περιβάλλον εντελώς εχθρικό για την ανάπτυξη κάθε μορφής ζωής, έχουν εντοπιστεί βακτήρια, που αποδεικνύουν ότι «η ζωή βρίσκει τον τρόπο», ακόμη και εκεί που δεν την περιμένουμε. Δεδομένων των παρά πάνω δεν είναι ίσως παράξενο ότι ανιχνεύθηκαν ζωντανά βακτήρια ακόμη και στο εσωτερικό πυρηνικών αντιδραστήρων. Όλα αυτά, όμως, εγείρουν την συναρπαστική πιθανότητα να έχουν εμφανιστεί παρόμοιες ανθεκτικές μορφές ζωής και αλλού στο Ηλιακό μας Σύστημα.

Ένας από τους πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος στον οποίο θα μπορούσαν κατά το παρελθόν ή ακόμη και σήμερα οι επικρατούσες συνθήκες να έχουν ευνοήσει την επιβίωση μικροοργανισμών είναι ο Άρης. Πραγματικά, οι ρομποτικές διαστημοσυσκευές που προσεδαφίστηκαν στην επιφάνειά του, αλλά και τα τροχιακά αστεροσκοπεία που περιφέρονται γύρω του, έχουν συλλέξει δεδομένα που αποδεικνύουν ότι ο πλανήτης αυτός στο απώτερο παρελθόν του διέθετε νερό σε υγρή μορφή, ενώ ακόμη και σήμερα έχουν εντοπιστεί σημαντικές ποσότητες νερού με τη μορφή πάγου, τόσο στους πόλους όσο και στο υπέδαφός του. Η διαστημοσυσκευή Mars Science Laboratory της NASA μετέφερε στον κόκκινο πλανήτη το εξοπλισμένο με την τελευταία λέξη της τεχνολογίας ρομποτικό όχημα Curiosity, το οποίο ήδη διεξάγει την πιο λεπτομερή ανάλυση του εδάφους και της ατμόσφαιράς του, που έχει πραγματοποιηθεί μέχρι σήμερα. Ο Άρης, όμως, δεν είναι το μοναδικό ουράνιο σώμα του Ηλιακού Συστήματος που θα μπορούσε να φιλοξενεί μικροοργανισμούς. Πραγματικά, οι επιστήμονες θεωρούν ότι σε ορισμένα από τα φεγγάρια των γιγάντιων αέριων πλανητών, Δία, Κρόνου, Ουρανού και Ποσειδώνα, θα μπορούσαν να έχουν αναπτυχθεί βακτήρια.

Ένας απ’ αυτούς είναι ο Τιτάνας, ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, αλλά και απ’ όσο γνωρίζουμε ο μοναδικός του Ηλιακού Συστήματος, που περιβάλλεται από τη δική του πυκνή ατμόσφαιρα. Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα αποτελείται κυρίως από άζωτο με προσμείξεις μεθανίου, κυανίου και άλλων οργανικών ενώσεων, που κατά κανόνα σχηματίζονται από την επίδραση του ηλιακού φωτός, το οποίο μετατρέπει το μεθάνιο σε άλλους υδρογονάνθρακες. Όπως, μάλιστα, ανακοίνωσε η ESA τον Φεβρουάριο του 2008, στο βόρειο ημισφαίριο του δορυφόρου εντοπίστηκαν εκατοντάδες μικρές και μεγάλες λίμνες, οι οποίες εμπεριέχουν περισσότερους υγρούς υδρογονάνθρακες από όλα τα γνωστά αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου στη Γη! Σύμφωνα με τα διαθέσιμα στοιχεία, κάποιες απ’ αυτές τις λίμνες τροφοδοτούνται από έναν υπόγειο «μεθανοφόρο» ορίζοντα, ενώ κάποιες άλλες ανανεώνονται από βροχές μεθανίου. Ο Τιτάνας, με άλλα λόγια, είναι το μοναδικό ουράνιο σώμα του Ηλιακού μας Συστήματος, εκτός της Γης, που έχει να επιδείξει έναν ενεργό υδρολογικό κύκλο συνεχούς εξάτμισης και βροχής, με τη μόνη διαφορά ότι δεν πρόκειται για νερό, αλλά για μεθάνιο!

Επί πλέον, αναλύοντας δεδομένα που συνέλεξε το τροχιακό παρατηρητήριο Cassini, οι αστρονόμοι επιβεβαίωσαν τη παρουσία βαρέων αρνητικών ιόντων στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας του Τιτάνα, μια εξίσου αναπάντεχη ανακάλυψη, αφού τα σωματίδια αυτά, που αποτελούν τα δομικά στοιχεία πιο πολύπλοκων οργανικών ενώσεων, απαιτούν, στη Γη τουλάχιστον, την παρουσία οξυγόνου, που στον Τιτάνα απουσιάζει. Τα τελευταία δεδομένα από το Cassini, καταδεικνύουν ότι κάτω από την παγωμένη επιφάνεια του Τιτάνα, υπάρχει ένα στρώμα υγρού νερού. Στο συμπέρασμα αυτό κατέληξαν οι επιστήμονες, όταν η ανάλυση των σχετικών δεδομένων απέδειξε ότι οι «στερεές παλίρροιες» που εκδηλώνονται στον Τιτάνα, οι οποίες προκαλούνται από την βαρυτική έλξη του Κρόνου, είναι πολύ μεγαλύτερες απ’ όσο θα περίμενε κάποιος, εάν το εσωτερικό του δορυφόρου αποτελούνταν αποκλειστικά από στερεά και συμπαγή πετρώματα. Αν και οι συνθήκες που επικρατούν σε αυτόν τον υπόγειο ωκεανό θα πρέπει να είναι ακραίες, θα μπορούσαν ενδεχομένως να συντηρήσουν κάποια «ακραιόφιλα» είδη ζωής.

Το ίδιο θα μπορούσε να ισχύει και σε ορισμένα από τα φεγγάρια των αέριων γιγάντων του Ηλιακού Συστήματος, τα οποία γνωρίζουμε ότι περιέχουν μεγάλες ποσότητες νερού, με την μορφή πάγου. Βέβαια, παρόλο που οι μεγάλες αποστάσεις τους από τον Ήλιο καθιστούν την θερμοκρασία τους απαγορευτική για την ανάπτυξη μικροβιακών μορφών ζωής στην επιφάνειά τους, υπάρχει ένας φυσικός μηχανισμός που σε ορισμένους απ’ αυτούς τουλάχιστον, μπορεί να αυξήσει την εσωτερική τους θερμοκρασία αρκετά. Ο μηχανισμός αυτός δεν είναι άλλος από την παλιρροϊκή θέρμανση, το γεγονός δηλαδή ότι καθώς οι δορυφόροι αυτοί κινούνται γύρω από τον πλανήτη τους, οι παλιρροϊκές δυνάμεις, που ασκούνται στον πυρήνα τους, προκαλούν ένα είδος τριβής που θερμαίνει το εσωτερικό τους. Απ’ όσο γνωρίζουμε σήμερα, σε δύο απ’ αυτούς τους παγωμένους κόσμους, στην Ευρώπη του Δία και στον Εγκέλαδο του Κρόνου, υφίσταται αρκετή παλιρροϊκή θέρμανση, ώστε το νερό στο εσωτερικό τους να είναι σε υγρή μορφή.

Πραγματικά, χάρη στα δεδομένα που συνέλεξαν αρχικά oι διαστημοσυσκευές Voyager 1 το 1979 και Galileo το 1996–97, αλλά και με την βοήθεια της έρευνας που ακολούθησε, πολλοί επιστήμονες σήμερα είναι πεπεισμένοι ότι κάτω από την παγωμένη επιφάνεια της Ευρώπης υπάρχει ένας ρευστός ωκεανός, ο οποίος πιθανόν να εμπεριέχει περισσότερο νερό απ’ όλους τους ωκεανούς της Γης! Το ίδιο φαίνεται να ισχύει και στον Εγκέλαδο, από την επιφάνεια του οποίου εκτινάσσονται πίδακες γκέιζερ, που αποτελούνται ως επί το πλείστον από παγωμένους υδρατμούς, ενώ εμπεριέχουν και υδρογονάνθρακες και οργανικά μόρια, όπως ασετιλίνη, αιθάνιο, υδροκυάνιο, φορμαλδεΰδη κ.λπ. (στην εικόνα που παραθέτουμε διακρίνονται οι παγωμένοι πίδακες που εντόπισε η διαστημοσυσκευή Cassini, φωτογρ. Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA). Οι δύο αυτοί δορυφόροι θα αποτελέσουν του πρώτους στόχους της NASA και της ESA για τις μελλοντικές αποστολές, που θα διερευνήσουν την πιθανότητα να έχουν αναπτυχθεί μικροοργανισμοί και σε άλλες περιοχές του Ηλιακού μας Συστήματος.

C)Ταξιδεύοντας στον Γαλαξία

Τα άστρα που βλέπουμε με γυμνό μάτι δεν υπερβαίνουν τις λίγες χιλιάδες. Πραγματικά, χωρίς την εφεύρεση του τηλεσκοπίου, δεν θα ανακαλύπταμε ποτέ την ποικιλομορφία των ουράνιων σωμάτων του Γαλαξία μας, ούτε όμως και τις εντυπωσιακές του διαστάσεις. Ο Γαλαξίας μας είναι μια αχανής αστρική πολιτεία, που εμπεριέχει τουλάχιστον 100 δισεκατομμύρια άστρα και ενδεχομένως πολλά περισσότερα, δεκάδες δισεκατομμύρια πλανήτες και τεράστιες ποσότητες αερίων και σκόνης. Ο μορφολογικός του τύπος τον κατατάσσει στους ραβδωτούς σπειροειδείς γαλαξίες, που σημαίνει ότι πρόκειται για έναν σχετικά επίπεδο γαλαξία, οι σπείρες του οποίου ξεκινούν από μια κεντρική ράβδο άστρων, αερίων και σκόνης, που βρίσκεται στον πυρήνα του. Εκεί ακριβώς, σε απόσταση 28.000 ετών φωτός από τον Ήλιο, οι αστρονόμοι εντόπισαν μία ισχυρή πηγή ραδιοκυμάτων, όπου βρίσκεται μια τεράστια μαύρη τρύπα, με μάζα τουλάχιστον 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη απ’ αυτήν του Ήλιου (φωτογρ. ESO/S. Brunier).

Το μεγαλύτερο ποσοστό της ύλης του γαλαξιακού δίσκου είναι συγκεντρωμένο στις σπείρες του Γαλαξία, οι οποίες αποτελούνται κατά κύριο λόγο από άστρα μικρής σχετικά ηλικίας, καθώς και από μεγάλες ποσότητες αερίων και σκόνης, στο εσωτερικό των οποίων γεννιούνται νέα άστρα. Ο γαλαξιακός δίσκος έχει διάμετρο που ίσως να υπερβαίνει τα 100.000 έτη φωτός, ενώ το πάχος του υπολογίζεται στα 1.000 έτη φωτός. Ο Ήλιος βρίσκεται περίπου 28.000 έτη φωτός μακριά από το γαλαξιακό κέντρο, στην εσωτερική πλευρά της σπείρας που είναι γνωστή ως ο βραχίονας του Ωρίωνα. Όλα τα άστρα του γαλαξιακού δίσκου περιφέρονται γύρω από το γαλαξιακό κέντρο, σε τροχιές που λίγο ως πολύ τα διατηρούν στο επίπεδό του. Ο Ήλιος, για παράδειγμα, συμπληρώνει μία πλήρη τροχιά σε περίπου 240 εκατομμύρια χρόνια. Δεδομένου, λοιπόν, ότι ο Ήλιος γεννήθηκε πριν από περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια, το Ηλιακό μας Σύστημα υπολογίζεται ότι έχει συμπληρώσει έως τώρα περί τις 20 περιφορές γύρω από το γαλαξιακό κέντρο.
Ο γαλαξιακός δίσκος περιβάλλεται από μία αχανή σφαιρική άλω, με διάμετρο που φτάνει τα 300.000 έτη φωτός. Κατά κανόνα, τα άστρα στην σφαιρική άλω είναι πολύ μεγαλύτερης ηλικίας και περιφέρονται γύρω από το γαλαξιακό κέντρο σε τυχαίες, ως επί το πλείστον, τροχιές. Επειδή, όμως, σε αντίθεση με τον γαλαξιακό δίσκο, η σφαιρική άλως διαθέτει ελάχιστες ποσότητες αερίων και σκόνης, τα επεισόδια αστρογένεσης σ’ αυτήν είναι ελάχιστα. Το εντυπωσιακό, μάλιστα, είναι ότι η σφαιρική αυτή άλως εμπεριέχει και το μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής μάζας του Γαλαξία μας, το οποίο όμως δεν μπορούμε να δούμε, καθώς αποτελείται από τεράστιες ποσότητες σκοτεινής ύλης.

Σε αντίθεση με τον Ήλιο, πολλά από τα άστρα του Γαλαξία μας δεν περιπλανώνται μόνα τους στην απεραντοσύνη του Διαστήματος, αλλά ανήκουν σε διπλά, τριπλά ή και πολλαπλά συστήματα άστρων, που περιφέρονται γύρω από το κοινό κέντρο βάρους τους, εξαιτίας της αμοιβαίας βαρυτικής τους έλξης. Στην περίπτωση ενός διπλού αστρικού συστήματος, που αποτελείται από δύο άστρα παραπλήσιας μάζας, το κοινό κέντρο βάρους τους βρίσκεται στο μέσον της μεταξύ τους απόστασης. Εάν, όμως, η μάζα του ενός είναι πολλαπλάσια της μάζας του άλλου, τότε το κοινό κέντρο βάρους τους βρίσκεται στο εσωτερικό του μεγαλύτερου άστρου και το μικρότερο περιφέρεται γύρω από το μεγαλύτερο, το οποίο φαίνεται να «παραπαίει». Αντιθέτως, στα πολλαπλά αστρικά συστήματα οι τροχιές των άστρων που τα αποτελούν περιπλέκονται αρκετά. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ενός διπλού αστρικού συστήματος είναι ο Σείριος, το λαμπρότερο άστρο του ουρανού στον αστερισμό του Μεγάλου Κυνός, σε απόσταση μόλις 8,6 ετών φωτός.
Υπάρχουν, όμως, και συστήματα άστρων που περιλαμβάνουν πολλά περισσότερα άστρα. Τα ανοιχτά αστρικά σμήνη εντοπίζονται στο επίπεδο του γαλαξιακού δίσκου και αποτελούνται το πολύ από λίγες χιλιάδες άστρα, συγκεντρωμένα σε μια περιοχή που δεν υπερβαίνει τα 30 έτη φωτός. Ένα από τα γνωστότερα ανοικτά σμήνη είναι το σμήνος των Πλειάδων, σε απόσταση 400 ετών φωτός. Τα εμφανή με γυμνό μάτι επτά άστρα των Πλειάδων, καθώς και μερικές ακόμη εκατοντάδες άλλα, που φαίνονται μόνο με τα μεγάλα τηλεσκόπια, γεννήθηκαν σχεδόν ταυτόχρονα σ’ ένα τεράστιο νεφέλωμα αερίων και σκόνης, πριν από μόλις 100 εκατομμύρια χρόνια. Τα ανοιχτά, όμως, σμήνη δεν διαρκούν για πάντα, αφού οι βαρυτικές δυνάμεις που ασκούνται σ’ αυτά τα καθιστούν επιρρεπή στις αστρικές «λιποταξίες», με αποτέλεσμα να διαλύονται σε μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

Πολύ μεγαλύτερης ηλικίας, πολύ πιο μεγάλα και πολύ πιο θεαματικά είναι τα σφαιρωτά σμήνη, καθένα απ’ τα οποία περιλαμβάνει από μερικές δεκάδες χιλιάδες έως και μερικά εκατομμύρια άστρα, συνωστισμένα σε μια περιοχή, που συνήθως δεν υπερβαίνει τα 150 έτη φωτός, με χαρακτηριστικότερο παράδειγμα το σφαιρωτό σμήνος Ωμέγα Κενταύρου. Τα σφαιρωτά σμήνη αποτελούνται από τα αρχαιότερα ίσως άστρα του Γαλαξία μας και κατανέμονται με σφαιρικό περίπου τρόπο στην γαλαξιακή άλω που τον περιβάλλει.  Επειδή όμως περιλαμβάνουν τόσα πολλά άστρα, η βαρυτική έλξη που αναπτύσσεται μεταξύ τους είναι αρκετά ισχυρή, διασφαλίζοντας έτσι τη συνοχή τους για δισεκατομμύρια χρόνια.

Τα πολυπληθέστερα άστρα του Γαλαξία μας, σε ποσοστό που υπερβαίνει το 80%, είναι ο κόκκινοι νάνοι, δηλαδή τα άστρα με την μικρότερη μάζα και την χαμηλότερη επιφανειακή θερμοκρασία. Τα άστρα που μοιάζουν με τον Ήλιο είναι πολύ λιγότερα, ενώ τα γιγάντια άστρα, με μάζα τουλάχιστον 20 φορές μεγαλύτερη απ’ αυτήν του Ήλιου, είναι ελάχιστα. Η εξέλιξη του κάθε άστρου είναι βέβαια διαφορετική και εξαρτάται από την αρχική του μάζα: όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα ενός άστρου, τόσο ταχύτερα καταναλώνει τα πυρηνικά του καύσιμα και τόσο νεότερο πεθαίνει. Έτσι, οι κόκκινοι νάνοι συνεχίζουν να καταναλώνουν το υδρογόνο στον πυρήνα τους ακόμη και για εκατοντάδες δισεκατομμύρια έτη. Αντιθέτως, τα άστρα που έχουν παραπλήσια μάζα μ’ αυτήν του Ήλιου, στα τελευταία στάδια της ζωής τους διαστέλλονται σε κόκκινους γίγαντες, προτού εκτινάξουν στο Διάστημα τις εξωτερικές τους στοιβάδες, σχηματίζοντας πλανητικά νεφελώματα. Στο κέντρο των πλανητικών νεφελωμάτων, ο πυρήνας του αρχικού άστρου έχει συμπιεστεί σ’ έναν λευκό νάνο. Τέλος, τα άστρα με την μεγαλύτερη μάζα ζουν για λίγα μόνο εκατομμύρια έτη, ολοκληρώνοντας την ζωή τους σε τεράστιες εκρήξεις σουπερνόβα. Ανάλογα με την αρχική τους μάζα, το αστρικό υπόλειμμα του πυρήνα τους συμπιέζεται, σχηματίζοντας αστέρες νετρονίων ή καταρρέει σε μαύρες τρύπες. Ο Γαλαξίας μας, όμως, περιέχει και μεγάλο αριθμό «αποτυχημένων» άστρων, δηλαδή ουράνιων σωμάτων που δεν συσσώρευσαν πάνω τους την ελάχιστη ύλη που απαιτείται για την έναρξη των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης στο εσωτερικό τους. Τα «άστρα» αυτά είναι γνωστά ως καφέ νάνοι.

Όσον αφορά στον συνολικό αριθμό των πλανητών του Γαλαξία μας, αυτός πρέπει να ανέρχεται σε δεκάδες δισεκατομμύρια. Από την ανακάλυψη του πρώτου εξωπλανήτη στις αρχές της δεκαετίας του 1990, μέχρι και τον Ιούλιο του 2014, έχει επιβεβαιωθεί η ύπαρξη περίπου 1.800 εξωπλανητών, με χιλιάδες άλλους να περιμένουν την ανεξάρτητη επιβεβαίωση της πλανητικής τους ιδιότητας. Σύμφωνα, μάλιστα, με τις τελευταίες μελέτες και όσον αφορά σε άστρα όπως ο Ήλιος, υπολογίζεται ότι 1 στα 5 διαθέτει και από έναν εξωπλανήτη στο μέγεθος της Γης, ο οποίος βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη του άστρου του, δηλαδή σε τέτοια απόσταση απ’ αυτό, ώστε να επιτρέπει την ύπαρξη νερού σε υγρή μορφή.
Υπάρχει, όμως, ένας ακόμη παράγοντας που εκτοξεύει τον αριθμό των πιθανών πλανητών σε δυσθεώρητα ύψη. Οι περισσότεροι από τους υπολογισμούς που πραγματοποιούνται, προκειμένου να εκτιμηθεί ο συνολικός αριθμός των πλανητών του Γαλαξία μας, βασίζεται στα δεδομένα που έχει συλλέξει το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler της NASA. Οι τεχνολογικές, όμως, δυνατότητες του τηλεσκοπίου αυτού του επέτρεψαν να διερευνήσει την ύπαρξη εξωπλανητών σε μόλις 150.000 άστρα, απ’ τα οποία μόλις το 3% ήταν κόκκινοι νάνοι, ακριβώς διότι τα άστρα αυτά έχουν την μικρότερη φωτεινότητα. Δεδομένου, όμως, ότι οι κόκκινοι νάνοι είναι τα πολυπληθέστερα άστρα του Γαλαξία μας και δεδομένου ότι ο κόκκινοι νάνοι όντως διαθέτουν πλανήτες, αυτό σημαίνει ότι όλες οι εκτιμήσεις που βασίζονται στα στοιχεία του Kepler υποτιμούν κατά πολύ τον αριθμό των πιθανών πλανητών. Εάν, λοιπόν, συνεκτιμηθεί και αυτός ο παράγοντας, ο συνολικός αριθμός τους εκτοξεύεται σε τουλάχιστον 100 δισεκατομμύρια πλανήτες και ενδεχομένως σε αρκετά περισσότερους. Θα μπορούσε άραγε σε κάποιον απ’ αυτούς να έχει εμφανιστεί η ζωή;

Αλέξης Δεληβοριάς

PAGAN http://www.eugenfound.edu.gr/

About sooteris kyritsis

Job title: (f)PHELLOW OF SOPHIA Profession: RESEARCHER Company: ANTHROOPISMOS Favorite quote: "ITS TIME FOR KOSMOPOLITANS(=HELLINES) TO FLY IN SPACE." Interested in: Activity Partners, Friends Fashion: Classic Humor: Friendly Places lived: EN THE HIGHLANDS OF KOSMOS THROUGH THE DARKNESS OF AMENTHE
This entry was posted in NEWS FROM SYNPAN and tagged , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s