I tusenvis av år har menneskeheten vært nysgjerrig på stjernene på nattehimmelen vår. Planeter, stjerner … kanskje til og med med et intelligent liv er rundt oss. Og bare de siste 25 årene har vi fått muligheten til å vite sikkert svaret på dette spørsmålet, da vi med egne øyne så den første verden utenfor vårt solsystem. Mens teleskoper utviklet seg, ga menneskelig oppfinnsomhet oss nye metoder for å studere universet - blant dem er den mest berømte observasjonen av en svak vri av en stjerne, og senere metoden for planetarisk transitt. Antall oppdagede eksoplaneter vokser med stormskritt.
De første planetene så ut til å være de enkleste å finne - massive giganter for nær foreldrestjernene. Mindre massive og fjernere stjerner fulgte. Til dags dato har Kepler-teleskopet allerede oppdaget tusenvis av solide verdener, hvorav 21 ligner på jorden og kan beboddes.
Ideen om at jorden var sjelden og unik - en solid planet med ingrediensene for livet, plassert i riktig avstand fra solen for å tillate flytende vann å eksistere - har raskt mistet støtten de siste to tiårene. Og kulminasjonen av denne prosessen skjedde ganske nylig, 24. august 2016, da forskere ved European Southern Observatory kunngjorde oppdagelsen av en solid planet med en masse på 1,3 jorder, som kretser den nærmeste stjernen til oss: Alpha Centauri. Denne verden dreier seg om morsstjernen på 11 dager, men selve stjernen har bare 12% av solens masse og skinner bare 0,17% av solens lysstyrke. Ja, den røde dvergen og den steinete planeten har kommet sammen og kan ha gjort denne verden potensielt beboelig. Men det morsomste er ikke at en betydelig prosentandel av stjerner kan ha jordbaserte planeter i nærheten, men detat nesten alle har dem. Kan være.
Bare fra de orbitale parametrene vi målte, og de kjente lovene i fysikken, har vi hentet ut en enorm mengde kunnskap. Denne planeten er nesten helt sikkert tidevannt låst på stjernen, det vil si at den alltid vender mot stjernen med en halvkule, som Månen, som aldri vender seg til Jorden med sin "mørke side". Stjernen selv aktivt og ofte spytter ut bluss. For den solvendte siden av planeten betyr dette katastrofe, men ikke for den mørke siden. Og "årstidene" bestemmes av baneens elliptisitet, ikke av aksen. Men dette er veldig lite informasjon vi klarte å få, og hvis vi vil lære mer om planeten, må vi forbedre teknologiene våre.
For eksempel må vi finne ut om det er oksygen i planetens atmosfære. Eller vanndamp. Eller karbonrike signaturer som metan og karbondioksid. Hva med skyer? Er de tynne eller tykke eller ikke i det hele tatt? Hva er de laget av? Er de mørke eller reflekterer de lys? Kan atmosfæren overføre varme til den mørke siden av planeten, eller er nattsiden for alltid frossen?
Hvis vi kan forbedre oppløsningen vår og utføre spektroskopi på en direkte bildeplanet, kan disse spørsmålene besvares uten å forlate vår egen planet. Dette vil kreve et ekstremt stort bakkebasert teleskop eller nettverk av teleskoper. De 30 meter teleskopene som er under konstruksjon er et stort skritt i denne retningen, men å nå planetene nær røde dverger krever enda mer: store teleskoper 100 eller til og med 200 meter i diameter er nødvendig.
Sammensetningen av planetens overflate er en helt annen sak. Hvis skyene er gjennomsiktige og banen er elliptisk, bør det være "sesongmessige" forskjeller mellom sommer (når verden er nærmest stjernen) og vinter (når lengst) i Proximas 11-dagers år b. Siden verden er låst og ikke snurrer (som de fleste potensielt beboelige jordiske planeter i nærheten av røde dverger), vil det være tre klimatiske soner: brennende og stekt langs den stjernevendte halvkulen; frossen, iskald langs den ytre halvkule og temperert sone i midten. Planeten kan ha kontinenter og hav, samt et gigantisk isark på nattsiden. Eller det kan være varmeoverføring fra den atmosfæriske planeten og effektiv reflektivitet, så vil hele planeten ha samme temperatur. Et eksempel på denne utviklingen av hendelser er Venus.
Kampanjevideo:
Hvis vi kan gjøre direkte observasjoner av lyset som sendes ut av planeten - både synlig og infrarødt - på forskjellige tidspunkter i stjernens bane, kunne vi få svar på alle spørsmålene ovenfor. I dette ville vi bli hjulpet av gigantiske teleskoper med høy lysoppsamlingskraft og evnen til å bli fiksert i lyset fra en stjerne, helst fra verdensrommet. Det foreslåtte romteleskopet LUVOIR med tilhørende paraply kan takle dette. I følge planen er det et 12-meter-teleskop (25 ganger raskere enn Hubble-teleskopet), utstyrt med et coronagraph. Litt lenger bort fra den vil en paraply fly, blokkerer stjernens lys og slipper inn planetens lys. Selv om LUVOIR ikke vil være klar før 2030-tallet, kan paraplyen bygges de neste fem årene, slik at vi kan visualisere Proxima b ved å bruke metodene vi allerede har.
Hva slags stråling avgir planeten? I tillegg til signaler fra reflektert solstråling, kosmiske stråler og planetens egen infrarøde varme, hva annet kan være? For eksempel kunstige signaler på radio eller andre elektromagnetiske bølgelengder? Hvis disse signalene sendes av et intelligent liv, er det på tide å finne det. Dette er utfordringen for SETI, som allerede er seriøst interessert i planeten. Vi bør også tenke på det seriøst, siden radiosendingen vår i verdensrommet har gått ned de siste 20 årene, men elektromagnetiske signaler gjenstår. Det er mulig at eksistensen av kunstige signaler vil anspore oss til å søke kunstig belysning på nattsiden av planeten.
Fordi vår mest elskede drøm er å finne tegn på liv, helst intelligente. Biosignaturer kan være i en rekke former: damp av nitrogen, oksygen og vann i atmosfæren; bevis på geotransformasjon eller kunstig belysning på nattsiden av planeten. Alt dette kan sees fra verdensrommet. Mens vi kan undersøke disse signaturene indirekte gjennom atmosfæriske, overflate- og utstrålede signaler, er den beste måten å studere planeten på å reise dit selv. 4,24 lysår virker kanskje ikke så fjerne, men et romfartøy Voyager 1 som reiser med 0,006% lyshastighet vil nå Proxima b om mange tusen år.
Men andre metoder, ved hjelp av moderne teknologi, vil tillate oss å komme dit raskere. Breakthrough Starshot-prosjektet foreslår bruk av rombaserte lasere for å akselerere et romfartøy utstyrt med et seil. De kunne akselerere den til 20% av lysets hastighet, og hele reisen ville ta rundt 21 år. En ny kilde til drivstoff, for eksempel som inneholder antimateriale, som i science fiction-historier, kan veldig godt bli virkelighet en dag. Hvis du akselererer underveis med konstant akselerasjon, kan du nå en stjerne om 12 år.
Med andre ord, med tanke på den forutsagte teknologiske fremgangen, og hvis vi ikke bryter fysikkens lover, kan vi sende et ubemannet romfartøy til nærmeste jordlignende planet i løpet av de neste tretti eller førti årene, og muligens roboter eller mennesker. Det er på tide å gå, og hvis denne oppdagelsen ikke får oss til å se etter en annen jord, vil ingenting gjøre det.
ILYA KHEL
