Fabrica de planete
O conversație extinsă cu astrofiziciana Elizabeth Tasker, autoarea cărții „The Planet Factory”, un excelent ghid al exoplanetelor și al istoriei sistemului nostru solar.
Elizabeth Tasker este un chef astronomic, specializată în rețetele planetelor. Profesor la Institutul de Științe Spațiale și Astronautice al agenției spațiale japoneze (JAXA), Tasker studiază diversitatea sistemelor planetare, de la propriul nostru „cartier” la unele dintre cele mai exotice colecții de planete din jurul altor stele, folosind uneori supercomputere pentru a simula formarea și evoluția lor de la norii originari de praf și gaz la migrațiile planetare care par acum a fi regula, nu excepția.
„Multe dintre modele mele sunt la scară galactică, cu simulări ale formării stelelor și planetelor din nori uriași. Am și proiecte la scară mai mică, în care mă uit, de exemplu, la datele obținute cu telescopul spațial Kepler, încercând să intuiesc ce lipsește, într-o manieră vag inteligentă”, glumește ea, la începutul unuia dintre cele mai interesante interviuri „astronomice” pe care le-am făcut în ultimii ani.
Tasker este și un excelent jurnalist și comunicator al științei, iar The Planet Factory, în traducere, Fabrica de planete, este una dintre cele mai bune cărți (ba chiar manuale) despre exoplanete (și istoria propriului nostru sistem solar) pe care le poți găsi în nișa tot mai extinsă a volumelor de popularizare a explorării spațiale.
Dacă o să-ți placă interviul, te invit și să te abonezi, pentru a te bucura de multe interviuri lungi și interesante cu unii dintre cei mai buni autori de nonficțiune.
The Planet Factory
Exoplanets and the Search for a Second Earth
Elizabeth Tasker
Books-Express.ro, 50 lei
Vasile Decu: SF-urile sunt pline de aventuri pe planete din alte sisteme solare. Cât de departe este realitatea de scenariile de la Hollywood?
Elizabeth Tasker: E o distanță destul de mare. Oamenii sunt fascinați de conceptul exoplanetelor datorită Hollywoodului și a literaturii SF – și poate datorită acelor întrebări fundamentale pe care cred că le-am formulat cu toții când ne-am uitat la cerul nopții – Oare suntem singuri? Cum am ajuns aici?
Mai este și instinctul nostru de exploratori, nevoia de a descoperi lumi noi, căci dacă vom găsi viață extraterestră, trebuie să fie pe o suprafață solidă, nu? Cred că această dorință de a descoperi exoplanete este strâns legată de cultura noastră SF, dar și de situația noastră ciudată, de ființe cu conștiință de sine, capabile să-și pună astfel de întrebări legate de univers.
Desigur, la momentul de față suntem încă în copilăria precoce a acestui domeniu științific, foarte departe de scenariile de la Hollywood, căci primele exoplanete au fost descoperite la începutul anilor ’90. Planetele sunt obiecte micuțe comparativ cu stelele în jurul cărora se învârt, așa că vânarea lor este foarte dificilă. Am ajuns, totuși, rapid să putem detecta prezența planetelor de dimensiunea Pământului, dar tot nu știm aproape nimic despre condițiile de pe suprafața lor. Momentan, scenariile hollywoodiene despre misiuni de explorare a lor, în care coborâm pe ele, să vedem dacă au medii similare planetei noastre, capabile să susțină viața, sunt total imaginare. Mai avem mult până ajungem acolo.
Tot ce putem spune acum este că aceste planete există. Le cunoaștem dimensiunile și masa, știm dacă sunt similare Pământului, sau nu. Știm care este orbita lor, deci știm și cam ce nivel de radiație solară primesc de la steaua lor – dar tot nu putem spune cu siguranță care ar fi, exact, temperaturile de pe suprafața lor. Vedem asta chiar și în sistemul nostru solar. Venus, de exemplu, primește cam de două ori mai multă radiație solară decât Pământul și este similară ca dimensiuni, foarte, foarte apropiată nouă ca volum. Dacă ar fi trebuit să ghicești, ai fi prezis că ar avea temperaturi de 27 ori 30 de grade Celsius – chiar plăcut pentru o vacanță. În realitate, temperatura de pe suprafața venusiană este aproape de 460 de grade Celsius, suficient de mare pentru a topi plumbul. Recordul de supraviețuire a unei sonde trimise de noi acolo este de mai puțin de două ore. Asta pentru că Venus are o atmosferă colosală – iar dacă ne-am uita la Venus din afara sistemului nostru solar, cu ce știm și putem astăzi, n-am avea nicio idee despre această atmosferă. Am vedea doar o lume similară Pământului, cu un nivel similar de radiații, și am presupune că e o lume ca a noastră, când, de fapt, nimic nu-i mai departe de adevăr.
Trebuie, deci, să fim foarte atenți la cum folosim și cum interpretăm „zona Goldilocks”, zona habitabilă.
Exact! Zona asta habitabilă, „the Goldilocks zone”, se aplică unui Pământ. Definiția ei este că, dacă ai o clonă a Pământului, care primește la fel de multă radiație de la steaua ei, atunci apa de pe suprafața ei poate fi prezentă și în stadiu lichid. Dar asta implică necesitatea de a avea un Pământ, cu o presiune egală a atmosferei și abilitatea de regula temperatura cu ciclul carbonat-silicat, care permite ajustarea procentajului de gaze de seră din aer, prin reacții cu rocile. Orice schimbare a ecuației ar produce o planetă cu dimensiuni similare, da, în așa-numita zonă habitabilă, dar fără abilitatea de a avea apă lichidă. Dacă ar fi fost puțin mai masiv, Pământul ar fi avut, poate, o atmosferă mai mare și mai densă, care poate ar fi produs și la noi condițiile de pe Venus. Iar dacă ne uităm la planetele pe care le-am descoperit în așa-numita zonă habitabilă, vedem că am identificat de cinci ori mai multe planete de tip uriași gazoși decât planete telurice. Iar un uriaș gazos precum Jupiter nu prea oferă posibilitatea unor lacuri din care să bei apă sau în care să apară viața.
Și chiar dacă am găsi un frate (ori soră) al Pământului, nu-i obligatoriu ca planeta respectivă să aibă apă, chit că are presiunea și temperatura potrivite. Căci noi credem că apa de pe Pământ nu s-a format odată cu planeta noastră, ci a venit mai târziu - deoarece Pământul era prea fierbinte atunci când s-a format pentru a avea apă. Presupunem că apa provine din asteroizi de gheață, dislocați gravitațional din zona orbitei lui Jupiter. Deci, chiar dacă ai avea o clonă a Terrei, exactă în toate privințele, tot ai avea nevoie de fix aceleași condiții precum în sistemul nostru solar, cu planete uriașe, care să trimită apa la noi.
Exoplanetele ne-au făcut să ne uităm cu alți ochii și la sistemul nostru solar.
Absolut. Înainte să descoperim primele exoplanete, la începutul anilor 1990 – e șocant cât de puțin timp a trecut de atunci – cunoșteam numai opt planete (sau nouă, înainte s-o „retrogradăm” pe Pluto) iar tabloul științific părea clar: planetele mici, telurice, se formează în apropierea Soarelui, în timp ce planetele mari, gazoase, ceva mai departe.
Părea un proces foarte logic, deoarece, dacă îți imaginezi o stea nou-născută, în jurul ei este un disc de materie, de praf și gaze, în care se vor forma planetele. În partea interioară a discului, în zona mai caldă, praful din care se formează planetele e compus în cea mai mare parte din silicați. Și, pe măsură ce te îndepărtezi de stea, treci de o graniță botezată „linia de gheață”, unde apa poate îngheța, împreună cu alte substanțe, ceea ce-ți oferă mai mult material de construcție. Dacă vrei să asamblezi o planetă uriașă, precum Jupiter, trebuie să o faci acolo unde ai la dispoziție cel mai mult material posibil. Iar acest loc este dincolo de linia de gheață, departe de căldura stelei, unde poți adăuga gheața în trusa ta de piese Lego ca să poți să construiești o lume cu adevărat uriașă.
Totul părea foarte logic și simplu – până când am început să ne uităm prin alte sisteme solare. Una dintre primele planete pe care le-am descoperit, 51 Pegasus b, este mare cât Jupiter, dar anul ei este de numai patru zile, atât de aproape e de steaua ei! În comparație, orbita lui Mercur este de 88 de zile. Nu te-ai aștepta să găsești acolo materiale de construcție pentru o lume atât de mare.
Așa a apărut ideea de migrație planetară, în care planetele se formează acolo unde au materialul necesar, dar nu rămân acolo, ci orbitele lor se schimbă în timp. Noi credem acum că aceste schimbări de poziție au loc în primele stadii de formare planetară, când gazul din discul din jurul stelei nu a dispărut cu totul și poate acționa ca o frână. Atracția dintre materialul din disc și planetă îi poate schimba orbita acesteia din urmă, după ce crește mai mare decât dimensiunea lui Marte, de exemplu.
Întrebarea devine acum nu de ce a ajuns 51 Pegasus b atât de aproape de steaua ei, ci de ce Jupiter a rămas departe? Avem, oare, un sistem solar foarte ciudat, în care planetele sunt foarte cuminți și stau la locul lor, acolo unde s-au format? Cea mai probabilă teorie pe care o avem acum spune că da, Jupiter a migrat și ea. S-a format în zona aproximativă în care este și azi, dar apoi a început să coboare către planetele terestre. Însă, la scurt timp s-a format cel de-al doilea uriaș, Saturn, care a tras de Jupiter, aducând-o înapoi, într-o mișcare botezată Grand Tack, după manevra de sailing de întoarcere a vaselor prin voltă în vânt. Jupiter ar fi ajuns până pe orbita lui Marte de azi, și poate de aceea Marte este atât de... amărâtă, să-i spunem, cu doar o zecime din masa Pământului, într-un loc unde ne-am fi așteptat să se formeze o planetă similară Terrei și lui Venus. Credem că Jupiter a venit și a furat mare parte din materialul de construcție al lui Marte, după care s-a retras în poziția actuală.
Avem acum o cursă a căutării celei de-a noua planete, pornită de Mike Brown, un astronom care avea obiceiul, înainte, de a tăia planete de pe listă, precum Pluto, rebotezând-o planetă pitică - spre enervarea multor oameni din comunitatea astronomică (râde).
Se pare că e destul de ușor să scapi de planete. Ele se formează în acel disc de material din jurul stelei și, pentru o vreme, toată lumea e fericită. Însă, după ceva timp, vântul solar spulberă acest disc de gaz și praf, ceea ce e o veste bună în unele privințe, căci oprește acel proces de migrare. Nu mai avem acum riscul ca Jupiter să decidă că se mută mai la interior, spre Pământ, lucru considerat, în general, unul bun. Însă, după ce discul dispare, atracția gravitațională dintre planete are efecte mult mai pronunțate, deoarece nu mai există acum acea frână reprezentată de materialul dintre ele. „Babysitter-ul” pleacă iar planete trag acum una de alta, ceea ce le poate schimba orbitele în mod profund.
Sunt teorii care spun că sistemul nostru solar s-ar fi „născut” cu cinci uriași gazoși, dintre care unul ar fi fost dat afară. Un scenariu ar fi că planeta ar fi fost propulsată cu totul în afara sistemul nostru solar, devenind o planetă „orfană”, interstelară, rătăcind prin galaxie. A doua posibilitate vine din discuțiile din ultimii ani, conduse de Mike Brown și alți astronomi, despre unele dintre cele mai îndepărtate obiecte din sistemul nostru solar, precum planetele pitice Sedna ori VP113 2012 (care-și așteaptă un nume mai atractiv). Orbitele lor par grupate într-un mod ciudat. Dacă aceste obiecte ar fi fost împrăștiate către marginea sistemului solar de către gravitația lui Jupiter, Saturn, Neptun ori Uranus, te-ai aștepta ca orbitele lor să fie aleatorii, fără nicio coordonare între ele. Dar se pare că un număr semnificativ dintre ele, în jur de zece, călătoresc pe aceeași direcție generală. Iar asta sugerează că ceva le încurajează să aibă aceeași direcție. Iar acest ceva ar putea fi o planetă care orbitează mult mai departe de Neptun, a cărei atracție gravitațională influențează orbitele acestor obiecte. Dacă se va dovedi a fi adevărat, sistemul nostru solar ar putea avea din nou 9 planete, chiar și fără „pitica” Pluto, prin această nouă planetă uriașă, invizibilă până acum. Ipotetica „Planetă nr. 9”. Până acum, nu avem nicio dovadă directă a existenței sale. Încă. Eforturile de căutare continuă. Ce avem până acum sunt „dovezi” circumstanțiale. Vedem alinierea a numeroase obiecte mici și sugestii că nu ar fi accidentală.
Sau poate că putem observa aceste obiecte mai ușor decât pe altele și, după ce vom vedea mai multe dintre ele, la marginea sistemului solar, poate vom concluziona că orbitele lor nu sunt chiar atât de aliniate cum ni se par azi, având un caracter aleatoriu, care nu mai cere prezența unei planete mari care să provoace această sincronizare. Sau poate că alinierea lor va deveni și mai pregnantă, deci un indiciu și mai puternic privind existența „planetei nr. 9”.
În paginile cărții găsim o întreagă grădină zoologică a exoplanetelor. Care dintre aceste lumi v-a fascinat cel mai mult?
Toată lumea vorbește despre „Terra 2.0”. Dar gândul meu e că avem deja un Pământ, deci nu sunt entuziasmată de căutarea unuia nou, ci de restul planetelor. Ce vreau eu să știu e cât de stranii pot fi planetele. Unul dintre cele mai surprinzătoare exemple este o planetă numită 55 Cancri e. Are o orbită incredibil de mică, cred că mai puțin de o zi pământeană, cam 17 - 18 ore. E o lume extrem de fierbinte, ce nu lasă nicio șansă vieții. Dar nu suntem foarte siguri ce fel de planetă e, mai exact. I-am aproximat diametrul și masa și este prea densă pentru a fi un uriaș gazos. Dar este și prea „ușoară” pentru a fi o planetă telurică, precum Pământul. Deci, ce anume este? Toate sugestiile sunt șocante - deci delicioase (râde). De exemplu, ar putea fi o lume hibridă - o planetă telurică învelită într-o atmosferă groasă. Dar este și extrem de fierbinte, deci devine improbabil să poată păstra o atmosferă groasă atât de aproape de stea - care ar trebui s-o pulverizeze. O altă opțiune ar fi că este o lume acvatică. Orbitând atât de aproape de stea, nu ar putea să păstreze apa în stare lichidă. Ci într-o formă ciudată, supercritică, între lichid și gaz, un fel de „ceață” între aceste două stări. Acest ocean de apă supercritică ar putea explica densitatea ei, între a unei planete telurice și a uneia gazoase.
O a treia opțiune ar fi că este o lume extrem de vulcanică. Ar putea fi o planetă telurică, precum Pământul, dar suprafața ei să fie acoperită cu magmă, cu rocă topită și cu un număr uriaș de vulcani care erup constant. Iar ceea ce vedem drept planetă să includă, de fapt, un strat uriaș de nori de cenușă aruncați în jurul ei, care-i sporesc diametrul aparent. Ar fi o lume de coșmar, acoperită de magmă și vulcani care erup fără încetare.
Descoperirile științifice au deseori și povești umane interesante în spatele lor. Ce v-a surprins ori v-a rămas în minte în timpul documentării cărții?
Primele exoplanete descoperite au o poveste cu o intrigă ciudată. Deși majoritatea oamenilor cred că 51 Pegasi b este prima exoplanetă confirmată, de fapt e doar prima exoplanetă descoperită în jurul unei stele „normale”. Primele exoplanete descoperite de astronomi au fost în jurul pulsarilor - stele moarte. O stea cu o masă de 8 ori mai mare ca a Pământului „moare” într-o supernovă, lăsând în urmă un obiect extrem de compact, cu o masă între 1,4 și de 2 ori mai mare decât a Pământului într-un diametru mult mai mic, cât dimensiunea unui oraș. Este atât de dens, că atomii s-au „spart” și au format o supă de neutroni, particulele subatomice din interiorul atomilor. Aceste stele neutronice au câmpuri magnetice extrem de puternice și aruncă în univers raze de particule de energie foarte înaltă. Iar dacă Pământul trece prin dreptul vreunei astfel de raze, vedem un flash periodic incredibil de precis - pe care-l identificăm drept un pulsar. Aceste stele nu ar trebui să aibă planete în jurul lor. Pentru că, dacă planeta s-ar fi format înainte de moarte stelei, ar fi fost fie vaporizată în supernovă, fie aruncată de șocul exploziei stelare.
Cu toate acestea, astronomul Alex Wolszczan a descoperit că unul dintre acești pulsari avea o iregularitate în frecvența pulsului. Pulsarii sunt de obicei extrem de preciși, rivalizează cu ceasurile atomice în natura lor regulată. De fapt, când au fost descoperiți, de către Jocelyn Bell Burnell în timp ce studia pentru doctorat, s-a crezut că ar fi putut fi chiar semnale ale unor civilizații extraterestre. Căci ce altceva ar fi putut produce un puls atât de regulat, dacă nu o sursă artificială?
Dar apoi au început să descopere astfel de pulsari în zone diferite ale cerului, așa că și-au dat seama că nu putea fi vorba de extratereștri, din cauza distanțelor prea mari dintre ei. Nu te-ai aștepta ca două civilizații extraterestre să aleagă fix aceeași frecvență. Era, de fapt, vorba despre un proces natural - pulsari. Dar această precizie a lor înseamnă și că e greu de explicat orice variație, oricât de mică, a pulsurilor. În cele din urmă, Alex Wolszczan a concluzionat că era vorba despre două planete care orbitau pulsarul iar gravitația lor schimbau puțin poziția pulsarului, într-un mic „tremur”. Distanța dintre pulsar și Pământ se schimba puțin, fiind mai lungă sau mai scurtă, afectând astfel și momentul în care ajungea la noi raza lui.
În timp ce Alex Wolszczan și Dale Frail investigau această descoperire, un grup independent a anunțat că a găsit planete în jurul unui pulsar. Pulsarii erau stele moarte despre care nimeni nu credea că ar putea avea planete și, brusc, două grupuri independente susțineau că au descoperit planete în jurul lor. Cred că a fost o veste dulce-amară pentru Alex Wolszczan. Pentru că părea o descoperire atât de neobișnuită, era, evident, foarte îngrijorat de veridicitatea ei. În plus, i-o luaseră și alții înainte! Cât de improbabilă era situația! Cu toate acestea, și-a scris descoperirea într-un studiu, pregătit pentru publicare în revista Nature, și s-a dus la principala conferință de astronomie, ținută la Atlanta, SUA, în acel an. Era programat să vorbească fix după Andrew Lyne, unul dintre principalii autori ai descoperirii făcute de celălalt grup. Dar când Andrew Lyne s-a ridicat să-și prezinte descoperirea, nu a confirmat existența planetei sale din jurul pulsarului. În schimb, a anunțat că totul fusese o greșeală și că planetele pe care le anunțaseră nu existau, erau doar niște erori de calcul. Când au corectat măsurătorile, semnalele planetelor dispăruseră. Erau planete extrem de improbabile iar prima descoperire tocmai fusese invalidată. Când i-a venit rândul, Alex Wolszczan s-a ridicat și a anunțat că da, nu se așteptau să găsească planete în jurul unui pulsar, și da, prima descoperire s-a dovedit a fi o eroare, DAR ei chiar au descoperit planete orbitând un pulsar! Cred că a fost o prezentare foarte dificilă. Dar planetele lui erau reale și au fost primele pe care le-am descoperit în afara sistemului nostru solar.
Sunt fascinat și de planetele interstelare, așa-numitele „rogue planets”, de posibilitatea detectării lor, descrierii lor, de posibile vizite în viitorul îndepărtat - fie că se apropie ele de cartierul nostru galactic sau poate vom merge noi la ele.
Dacă, de exemplu, „Planeta nr. 9” nu există, dar sistemul nostru solar a avut acei cinci uriași gazoși și unul dintre ei a fost aruncat în afară, atunci această planetă ar fi una „orfană”, fără stea, călătorind în singurătate prin galaxie.
Cele mai comune metode de detectare a exoplanetelor au nevoie de o stea pentru ele. Majoritatea descoperirilor au fost făcute fie prin tehnica măsurării vitezei radiale, fie prin cea a tranzitului. Metoda vitezei radiale se bazează pe schimbarea poziției stelei datorită atracției exercitate de planeta sau planetele care o orbitează. Iar această schimbare a poziției modifică și lumina care ajunge de la stea la noi către capătul roșu sau albastru al spectrului. În metoda tranzitului, planeta trece prin dreptul stelei, din punctul nostru de vedere, așa că observăm o scădere a strălucirii ei.
Dar cum vezi o planetă fără stea? Aceste lumi interstelare sunt detectate prin ceva numit „gravitational microlensing”, un fel de lentilă gravitațională. E vorba de șansă, atunci când planeta trece prin dreptul unei stele de fundal, din punctul nostru de vedere, iar lumina stelei este deturnată și amplificată de deformările spațiul-timp provocate de un obiect masiv între stea în Pământ. Dacă se întâmplă ca o planetă interstelară să treacă prin dreptul unei stele de fundal, o va face să strălucească mai puternic. Problema acestei metode e că ține de noroc, de întâmplare. După ce planeta a ieșit din dreptul stelei, nu o mai putem observa. Avem o fereastră foarte scurtă de timp în care să facem această observație astronomică. Dar am descoperit totuși câteva planete prin această tehnică iar estimările sunt că ar exista multe, multe astfel de lumi în galaxia noastră.
În teorie, deoarece nu sunt „prinse” de nicio stea, am putea vedea o astfel de planetă apropiindu-se de sistemul nostru solar în călătoria ei prin galaxie. Probabilitatea nu este mare. Dar nu este nici zero. Ipotetic, am putea ajunge într-un scenariu în care cea mai apropiată exoplanetă nu ar mai fi Proxima Centauri b, ci o lume orfană, aruncată din propriul ei sistem solar, care se întâmplă să treacă prin vecinătatea noastră.
„E greu să faci predicții despre viitor”, după cum sună gluma celebră, dar… La ce descoperiri ne-am putea aștepta în acest domeniu?
Sunt două lucruri pe care le putem vedea clar în viitorul vânătorii de exoplanete. Primul e că vom avea numere tot mai mari. Avem instrumente precum telescopul spațial TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite, care caută tranzite, mici scăderi în strălucirea stelelor. Și vor mai fi și alte misiuni.
Telescopul Kepler a fost cel mai de succes vânător de planete. Iar el a reușit să ne ofere numere, multe date. Ne-a spus că suntem departe de a fi rari în galaxie. Sunt sute de sisteme planetare ca al nostru. E posibil ca fiecare stea pe care o vedem pe cerul nopții să aibă planete în jurul ei. Nu sunt deloc rare și o să găsim tot mai multe.
Și vom începe să studiem și zone pe care nu le-am putut vedea de departe, până acum. Planetele cel mai ușor de detectat sunt cele care orbitează aproape de steaua lor, deoarece vor produce cel mai puternic „tremur” al stelei ori cea mai mare scădere a strălucirii. Dar dacă vrem să înțelegem cât de rar este cu adevărat tipul nostru de sistem solar, trebuie să vedem și planetele mai îndepătate de stea.
Este oare sistemul nostru rar în abilitatea lui de a păstra uriașii gazoși în pozițiile lor? Nu vom știi asta până când nu vom vedea planete la distanțe similare cu cele ale lui Jupiter și Saturn. Dar pentru a confirma un tranzit e nevoie să observi trecerea planetei prin dreptul stelei de mai multe ori. Orbita lui Jupiter este de 12 ani. Așadar, numai timpul ne va permite să vedem aceste planete. Avem nevoie, și le vom obține, de numere mai mari în statistica exoplanetelor. Vom construi o imagine tot mai complexă a sistemelor planetare, pe măsură ce vom putea observa tot mai multe lumi.
Celălalt lucru care cred că se va întâmpla e că vom începe să descoperim tot mai multe informații despre planete individuale. Kepler ne-a oferit statistică. Ne-a spus dimensiunile acestor planete și cât de multe sunt. Dar nu a putut să ne spună și cum sunt aceste planete.
Următoarea generație de telescoape va schimba asta. Telescoape precum JWST, James Webb Space Telescope, succesorul lui Hubble, vor putea să se uite și la atmosfera acestor planete. Când o planetă trece prin dreptul unei stele, lumina acesteia din urmă este filtrată prin atmosfera planetei. Iar dacă putem distinge această lumină, vom putea vedea ce lungimi de undă „lipsesc”, fiind absorbite de anumiți atomi și molecule din atmosfera planetei. Obții astfel o amprentă a luminii, care-ți spune ce gaze sunt în atmosferă. Vor fi primele noastre indicii privind suprafața acestor planete. Și poate chiar pentru posibilitatea existenței vieții. Deoarece formele de viață, biologia, schimbă foarte mult gazele din atmosferă. Pe Pământ, de exemplu, oxigenul și metanul sunt indicii clare privind existența vieții. Pericolul va fi: oare putem demonstra că gazele pe care le vedem în atmosferă provin în mod clar din procese biologice, sau din procese abiotice?
Cele două gaze pe care le-am menționat sunt doar un exemplu. Din păcate, avem exemple chiar în sistemul nostru solar de planete și luni cu aceste gaze în atmosferă, nefiind însă produse de vietăți. Pe unele luni înghețate ale lui Jupiter, radiația UV lovește gheața de pe suprafață și o sparge în atomi de hidrogen și oxigen. Fiind un gaz foarte ușor, hidrogenul este pierdut în spațiu rapid. Dar oxigenul este mai greu și este reținut mai mult timp și se poate acumula. Dar fără existența plantelor - ci doar din efectele radiației stelei. Luna Titan are o atmosferă bogată în metan, provenit, credem noi, dintr-o sursă subterană, care erupe prin criovulcani și realimentează atmosfera. Dar fără plante care se descompun ori văcuțe care să-l elimine în aer. După ce vom începe să „mirosim” aceste atmosfere, următoarea mare provocare va fi să aflăm ce le produce. Și oare poate fi vorba de viață?
Lumea este entuziasmată de planetele-vecine, din sistemul Alpha Centauri. Acum câțiva ani se vorbea și un plan de a trimite sonde minuscule spre ele, cu lasere.
Da, e o idee frumoasă în principiu, dar necesită tehnologie pe care n-am construit-o încă. Cea mai apropiată exoplanetă e la cea mai mică distanță posibilă, pe orbita celei mai apropiate stele de noi, Proxima Centari b, și, din 2016, credem că are o masă minimă cu circa 30% mai mare decât a Pământului. E similară ca dimensiuni cu Pământul, deci telurică. Dacă am trimite o sondă ca Voyager 1 către ea, ar dura 75.000 de ani să ajungă la Proxima Centari b - destul de mult.
În planurile Proiectului Starshot, ideea e de a trimite în direcția ei sonde foarte, foarte mici și ușoare, propulsate de lasere. În teorie, e posibil. În realitate, nu avem încă laserele uriașe, e o tehnologie foarte futuristă. Dar nu sunt complet negativă în comentariu, pentru că, dacă începem să investim în genul ăsta de tehnologie, vom obține cel mai probabil ceva nou și entuziasmant. Nu sunt convinsă că putem fotografia Proxima Centari b în 20 de ani. Dar dacă obținem tehnologii noi din asta, ar fi ceva foarte pozitiv. Din nou, niciodată să nu spui niciodată!
Este, într-adevăr, impresionat cum accelerează ritmul descoperirilor.
Exact! Și eu zic asta. Sunt atâtea lucruri de aflat. Dacă ar fi să aleg o misiune… Să zicem că vii la mine și-mi spui Elizabeth, uite câteva miliarde, cu care poți să faci ce vrei, cred că aș alege o misiune către Venus, căci este unul dintre cele mai importante lucruri de înțeles. Avem o planetă similară Pământului, aproape de noi, cu ceva mai multă radiație, dar nu foarte multă, care a avut totuși o evoluție foarte, foarte diferită de a noastră. Este o lume îngrozitoare, mai ales pe suprafața planetei. Cred că trebuie să înțelegem ce s-a întâmplat, cum și de ce, pentru că, dacă vrem să studiem lumi similare Terrei din jurul altor stele, trebuie să ne înțelegem propriul sistem solar. Să înțelegem cum, din două planete foarte similare, una găzduiește o astfel de diversitate de viață, cu milioane și milioane de specii, iar cealaltă a ajuns un iad care topește plumbul. Studierea acestei diversități este esențială în înțelegerea sistemelor planetare.
Sunteți implicată și în misiunea MMX (Martian Moons Exploration) a JAXA. Sună a artă marțială, dar e o viitoare misiune care promite foarte mult, către lunile lui Marte, Phobos și Deimos.
Aceste luni marțiene sunt cam misterioase, pentru că nu știm exact cum s-au format. Sunt două mari posibilități. Prima vine din faptul că seamănă suspicios de tare cu asteroizi. Asta ar însemna că ele au fost într-adevăr asteroizi care au trecut prea aproape de Marte și au fost capturați pe orbita sa. Dar sunt niște probleme cu ipoteza asta. Pentru început, așa cum am menționat mai devreme, Marte este o planetă cam ciudată. Are o masă de zece ori mai mică decât a Pământului, deci o atracție gravitațională nu foarte puternică. Iar capturarea asteroizilor e un sport dificil. Dacă se apropie cu o viteză prea mare, trec ușor pe lângă planetă. Iar o planetă ca Marte „agață” foarte greu asteroizi. Mai mult, ambele luni orbitează pe același plan, iar dacă am avea de-a face cu asteroizi capturați orbitele lor ar trebui să fie ceva mai aleatorii, cu orientări diferite.
A doua posibilitate ar fi că cele două luni marțiene s-au format la fel ca luna noastră, în urma unui impact. Știm că Marte s-a ciocnit cu un alt obiect cosmic, deoarece una dintre emisferele sale este mai joasă decât cealaltă. Deci ceva a lovit-o foarte serios. În urma impactului, o cantitate mare de rocă ar fi fost aruncată pe orbită, unde s-a coagulat în aceste două luni. Asta ar explica orbitele lor similare și faptul că nu sunt foarte mari - arată ca niște cartofi, niște bolovani similari asteroizilor.
Sonda MMX va merge să viziteze aceste două luni, le va studia de la distanță, apoi va „mușca” o mostră de pe una din ele, pe care o va aduce înapoi pe Pământ. Asta este un fel de specialitate a JAXA, de a găsi obiecte mici, de pe care ne aduce bucăți. Iar când vom putea studia de aproape acest material, sperăm că vom putea valida unul dintre aceste două scenarii. Pentru că, dacă sunt asteroizi capturați, înseamnă că s-au format într-un alt loc. Deci compoziția lor va fi diferită de a lui Marte. Pe de altă parte, dacă sunt bucăți din Marte, compoziția lor va fi identică cu suprafața planetei.
Ambele scenarii sunt foarte interesante. Dacă sunt asteroizi, vom învăța ceva nou despre distribuția materiei la începuturile sistemului nostru solar, ceea ce-i foarte important pentru înțelegerea modului în care au ajuns pe Pământ apa și compușii organici. În celălalt caz, dacă sunt bucăți marțiene, atunci sunt ca niște capsule ale timpului, de pe vremea unui Marte timpuriu. Noi credem că, la începutul istoriei sale, Marte era o planetă foarte similară Pământului. Așa că am putea avea indicii despre cum ar fi putut arăta Pământul timpuriu, ceea ce ne poate spune lucruri, sperăm noi, și despre evoluția vieții.
Rolul meu în echipa MMX este de a populariza misiunea. Spre deosebire de multe alte pagini JAXA, site-ul MMX este și în engleză și vă recomand să-l urmăriți, căci publicăm frecvent pe blog și vă ținem la curent progresele pe care le facem. MMX va fi o misiune cu caracter internațional, având instrumente create și de alte agenții spațiale, precum CNES (Franța) sau NASA.