Science Report: Povestea savanților care au căutat un alt Pământ, au găsit vreo 300 de milioane și tot nu se opresc

Acum un deceniu, o echipă de astronomi și-a propus să cerceteze una din cele mai vechi întrebări care îi bântuie pe filosofi, savanți, preoți, astronomi, mistici și pe restul rasei umane: Câte planete ca Pământul sunt acolo, în depărtări? Câte planete pot găzdui viață așa cum o știm noi?

Instrumentul lor a fost nava spațială Kepler, care a fost lansată în martie 2009 cu o misiune de trei ani și jumătate de a monitoriza 150.000 de stele dintr-o fâșie a cerului în Calea Laptelui. A căutat mici pete în lumina stelară, cauzate de exoplanete care treceau prin fața stelelor pe care le orbitează.

„Nu este E.T., dar este casa lui E.T.”, a spus William Borucki când misiunea a fost lansată în 2009. Este William Borucki, un astronom pensionat acum de la Ames Research Center al NASA, chiar cel care a visat la proiect și a petrecut două decenii convingând NASA să-l facă.

Înainte ca nava spațială să-și atingă finalul în 2018 descoperise peste 4.000 de candidate printre acele stele. Până acum niciuna n-a dat vreun semn de viață sau de populare. (E drept, sunt și foarte departe și greu de studiat). Extrapolat, numărul spune că sunt miliarde de exoplanete în galaxia Calea Laptelui. Dar câte din acestea sunt potențial locuibile?

După ce au frământat datele de la Kepler timp de doi ani, o echipă de 44 de astronomi condusă de Steve Bryson de la NASA Ames a ajuns la ceea ce numesc un răspuns definitiv, cel puțin pentru acum. Articolul lor a fost acceptat spre publicare de Astronomical Journal.

Obiectivul lui Kepler a fost să măsoare un număr numit eta-Pământ (eta-Earth): fracțiunea de stele ca Soarele care au un obiect de mărimea Pământului pe orbită în „buclele aurii” sau zona locuibilă, unde este suficient de cald la suprafață pentru a exista apă lichidă.

Echipa a calculat că cel puțin o treime, sau poate chiar 90% din stelele similare ca masă și strălucire cu Soarele au bolovani ca Pământul în zonele lor locuibile, plaja reflectând încrederea cercetătorilor în diferitele lor metode și presupuneri. Oricum ai privi, nu este ceva de lepădat.

Conform estimărilor NASA, există peste 100 de miliarde de stele în Calea Laptelui, din care cam 4 miliarde sunt asemănătoare Soarelui. Dacă numai 7% din aceste stele au planete locuibile – o estimare foarte conservatoare – ar putea fi în jur de 300 de milioane de planete locuibile numai în Calea Laptelui.

„Vrem să fim foarte reținuți în caz că natura ne oferă surprize în ce privește noțiunea de locuibil”, spune Ravi Kumar Kopparapu, cercetător la Goddard Space Flight Center al NASA din Greenbelt, Maryland, unul din autorii raportului. „Așa că temperăm intenționat estimările”.

Centrul Căii Laptelui, văzut de telescopul spațial Hubble în 2011 (Foto: NASA)

Astronomii au calculat că, în medie, cea mai apropiată astfel de planetă ar trebui să fie la 20 de ani-lumină depărtare și ar trebui să se găsească patru la o distanță de 30 de ani-lumină de Soare.

„A durat 11 ani de la lansare până la publicare, dar asta este”, a scris într-un email triumfător Nathalie Batalha, astronom la University of California, care a condus misiunea Kepler pe aproape toată durata ei. „Acesta este rezultatul științific pe care-l așteptam cu toții – motivul pentru care Kepler a fost programată pentru zbor în 2001.”

Noul rezultat înseamnă că galaxia noastră este de două ori mai fertilă decât estimarea dintr-una din primele analize Kepler din 2013. Analiza, de Andrew Howard, Erik Petigura și Geoffrey Marcy care nu au făcut parte din echipa Kepler, a apreciat că în jur de o cincime din stelele ca Soarele găzduiesc planete în zonele locuibile.

Dr. Batalha a spus că una din îmbunătățirile de la această dată a fost cumularea datelor de la satelitul european GAIA, care a măsurat poziția și strălucirea unui miliard de stele. Aceste cunoștințe le-au permis cercetătorilor Kepler să cartografieze mai precis zonele locuibile ale stelelor.

O altă îmbunătățire a fost interpretarea mai bună a statisticilor, deși, așa cum a observat dr. Batalha, „sondajele sunt inerent incomplete. Nu poți suna fiecare cetățean, nu poți studia fiecare stea.”

În cazul lui Kepler, limitarea a fost serioasă. Sistemul de orientare al navei a căzut înainte să termine primele observații, ceea ce a limitat observările la planete care au perioada orbitală mai mică de 700 de zile – aproximativ de două ori durata unui an terestru.

Într-un email, David Charbonneau, de la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, a spus că este ușor sceptic cu privire la rezultate: „Misiunea Kepler nu a detectat multe (discutabil, niciuna) veritabile planete asemănătoare Pământului, adică planete cu aceeași rază ca Pământul ȘI orbitând cu aceeași perioadă, deci primind același volum de lumină ȘI orbitând stele ca Soarele”.

Așa a spus și dr. Batalha la un moment: „Totuși nu avem nicio planetă candidată care să fie analogă perfectă a Pământului în termeni de mărime, orbită sau tip de stea.”. Încă nu avem. Așa că a trebuit ca astronomii să extrapoleze date de la planete pe care le-au văzut.

Chiar dacă aceste planete sunt de mărimea Pământului – de la o jumătate la o dată și jumătatate din raza Pământului – și sunt presupus stâncoase, nimeni nu știe cum arată în vreun detaliu și nici dacă ceva trăiește sau ar putea s-o facă pe ele. Sunt prea departe pentru a fi studiate în continuare. Așa că până acum cunoaștem o singură planetă, a noastră, care găzduiește viață.

Dar există totuși numeroase oportunități să găsim una. Măsurătorile Kepler eta-Pământ corespund doar stelelor ca Soarele, dar aceste stele sunt puternic depășite numeric de stele mai mici și mai întunecate cunoscute drept pitice roșii. Un sfert până la o jumătate dintre piticele roșii au planete în zona locuibilă, conform studiilor lui Courtney Dressing, în prezent la University of California, Berkeley, chiar dacă astronomii se tem că jeturile de radiații de la astfel de stele ar nimici formele de viață încercând să înceapă acolo. Planetele piticelor roșii au fost incluse în noua analiză a eta-Earth.

Planetele piticelor roșii sunt relevante pentru căutarea vieții deoarece Kepler i-a predat ștafeta lui TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite, navă spațială lansată în 2018 pentru a căuta pe întreaga boltă exoplanete situate la câteva sute de ani-lumină de Pământ – vecinătatea noastră locală. Până acum TESS a descoperit 66 de exoplanete și a catalogat peste 2.000 de candidate.

Multe dintre acestea sunt așteptate să fie în jurul unor pitice roșii, spune într-un email George Ricker, astrofizician la Massachussetts Institute of Technology și cercetător principal al misiunii: „Din moment ce trei sferturi din stelele din vecinătatea solară sunt pitice M, un teren foarte larg este deschis pentru descoperirile lui TESS din deceniul următor!”.

Dr. Batalha a spus că tinerii oameni de știință din viitor vor putea totuși găsi un mod de a îmbunătăți valoarea lui eta-Earth: „Până atunci, acesta va fi standardul de facto”.

Valoarea lui eta-Earth este un factor important și până în acest moment necunoscut în expresia matematică cunoscută ca Ecuația Drake. Este utilizată de astronomi pentru a estima câte civilizații tehnologice ar putea exista în galaxie și pe care le-am putea contacta prin radio sau alt mod într-o cosmică zi.

Este momentul să trecem la următorul factor din ecuația Drake pentru civilizații extraterestre: fracțiunea din aceste lumi în care apare viața. Căutarea unei unice fărâme de mucegai pe vreun bolovan extraterestru ar revoluționa biologia și este o agendă importantă pentru următoarea jumătate de secol, în care omenirea va continua să escaladeze universul în efortul nostru nesfârșit de a pune capăt singurătății noastre cosmice. (The New York Times)