Αν και τα τελευταία χρόνια έχουν ανακαλυφθεί περισσότεροι από 5.000 εξωπλανήτες, συνήθως γνωστότεροι γίνονται αυτοί που είναι πιθανό να διαθέτουν νερό σε υγρή μορφή. Αυτό, φυσικά, είναι αναμενόμενο καθώς η ανακάλυψη νερού σε κάποιον εξωπλανήτη αυξάνει την πιθανότητα να έχει αναπτυχθεί και ζωή σε αυτόν. Εξάλλου, απ’ όσα ξέρουμε από τη Γη, το νερό είναι απαραίτητο για την ανάπτυξη και την επιβίωση της ζωής.
Ερευνητές από το MIT και το πανεπιστήμιο του Birmingham ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για την αποτελεσματικότερη ανίχνευση νερού σε εξωπλανήτες. Η μέθοδος αυτή μπορεί να εφαρμοστεί στην έρευνα με την ήδη υπάρχουσα τεχνολογία, με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, μάλιστα, να αποδεικνύεται ιδιαίτερα χρήσιμο.
Εικόνα: NASA
Γενικά, η χαμηλή συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη συνδέεται με την ύπαρξη νερού σε αυτόν. Για παράδειγμα, η Αφροδίτη και ο Άρης έχουν ατμόσφαιρες που αποτελούνται κατά 96,5% και 95% από διοξείδιο του άνθρακα, αντίστοιχα, ενώ η γήινη ατμόσφαιρα περιλαμβάνει διοξείδιο του άνθρακα σε ποσοστό μόλις 0,04%. Αυτό συμβαίνει διότι οι ωκεανοί στη Γη απορροφούν ένα τεράστιο μέρος του διοξειδίου του άνθρακα του πλανήτη.
Η νέα μέθοδος που αναπτύχθηκε για την ανίχνευση υγρού νερού στηρίζεται στο γεγονός αυτό. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές προτείνουν αρχικά να δοθεί βάση στους εξωπλανήτες που εντοπίζονται στην κατοικήσιμη ζώνη ενός άστρου, δηλαδή σε κατάλληλη απόσταση από αυτό έτσι ώστε να μπορεί να υπάρχει θεωρητικά νερό σε υγρή μορφή. Έπειτα, αναλύοντας τα φάσματα του φωτός που διέρχεται από τις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών μπορεί να γίνει σύγκριση μεταξύ τους. Αν σε κάποιους εξωπλανήτες τα ποσοστά συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα είναι χαμηλότερα σε σχέση με τους υπόλοιπους, η πιθανότητα οι εξωπλανήτες αυτοί να διαθέτουν υδάτινους ωκεανούς είναι υψηλή. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι η έντονη απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα θα οφειλόταν στην ύπαρξη των ωκεανών.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έχει την δυνατότητα να μετρήσει την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας ενός ουράνιου σώματος σε διοξείδιο του άνθρακα, όπως έκανε άλλωστε με τον δορυφόρο «Ευρώπη» του Δία την περασμένη χρονιά, καθώς και με τον εξωπλανήτη WASP-39b το 2022.
Νερό και εξωγήινη ζωή
Αν και, όπως αναφέρθηκε, το νερό είναι απαραίτητο συστατικό για τη ζωή, η ανίχνευση υγρού νερού σε έναν εξωπλανήτη δεν συνεπάγεται βεβαιότητα πως εκεί έχουν αναπτυχθεί ζωντανοί οργανισμοί.
Ωστόσο, από τα δεδομένα του πλανήτη μας, είναι γνωστό πως μορφές ζωής όπως τα φυτά και κάποια μικρόβια απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα και εκλύουν οξυγόνο. Έπειτα, το οξυγόνο αυτό μπορεί να μετατραπεί σε όζον, μέσω της αλληλεπίδρασής του με φωτόνια προερχόμενα από τον Ήλιο.
Όπως το διοξείδιο του άνθρακα, έτσι και το όζον μπορεί να ανιχνευτεί με τον ίδιο τρόπο από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Οι ερευνητές, λοιπόν, υποστηρίζουν πως αν ένας πλανήτης έχει εντοπιστεί στην κατοικήσιμη ζώνη ενός άστρου, και διαθέτει ταυτόχρονα χαμηλή συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα και υψηλή συγκέντρωση όζοντος στην ατμόσφαιρά του, είναι αυξημένη η πιθανότητα ο πλανήτης να είναι ένας υδάτινος κόσμος που φιλοξενεί εξωγήινη ζωή.
Εικόνα: NASA/JPL-Caltech
«Αν εντοπίσουμε όζον, είναι πολύ πιθανό αυτό να σχετίζεται με μορφές ζωής που απορροφούν το υπάρχον διοξείδιο του άνθρακα του πλανήτη. Και αν όντως υπάρχει ζωή, δε θα πρόκειται απλά για μερικά βακτήρια. Για να μπορεί να απορροφά τόσο μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα, θα είναι ζωντανοί οργανισμοί που θα καλύπτουν τεράστιες εκτάσεις πάνω στον πλανήτη» εξηγεί ο Amaury Triaud, ένας από τους ερευνητές του πανεπιστημίου του Birmingham.
