Zašto su egzoplaneti važni?

Stoljećima su nam fikcionalni prikazi planeta koji kruže oko drugih zvijezda poticali maštu. Od pustinjskog svijeta Arrakisa u Duni do bujnih džungli planeta Dagobah na kojem živi Yoda iz Ratova zvijezda, čovječanstvo je opčinjeno idejom egzotičnih, dalekih svjetova.

Sada znamo da svjetovi izvan našeg Sunčevog sustava – poznati kao egzoplaneti – zaista postoje. Zapravo, postoji ih mnogo: znanstvenici su otkrili preko 5.500 egzoplaneta i smatraju da većina zvijezda ima vlastite sunčeve sustave. Neki egzoplaneti su iznenađujuće slični fikcionalnim svjetovima koje smo zamislili, dok su drugi pokazali da su egzotičniji nego što smo mogli sanjati.

Procjenjuje se da naš Svemir ima preko 100 milijardi galaksija, svaka s stotinama milijardi zvijezda. Ako većina zvijezda ima jedan ili više planeta oko sebe, moglo bi postojati stotine milijarda planeta u Svemiru.

Svako otkriće egzoplaneta uči nas nešto novo o tome kako Svemir funkcionira. Kad smo imali samo osam planeta našeg Sunčevog sustava za proučavanje, imali smo ograničen pogled na moguće planetarne sustave u Kozmosu. Sada, s više od 5.500 katalogiziranih egzoplaneta, horizonti planetarne znanosti su širi nego ikad. Ponekad imamo priliku vidjeti kako se formiraju drugi zvjezdani sustavi, što nas uči o našem podrijetlu. To je kao da gledamo vlastitu emisiju “Kako je napravljeno” kroz svjetske teleskope.

Postoji mnogo razloga za učenje o egzoplanetima, ali možda je najuvjerljiviji taj što bismo mogli pronaći drugi svijet koji podržava žive organizme. Ako otkrijemo život izvan Zemlje, to bi moglo promijeniti tijek ljudske povijesti. S kontinuiranim napretkom u istraživanju egzoplaneta, ovo otkriće bi se moglo dogoditi za vrijeme našeg života.

Kako proučavamo egzoplanete? Čak i kroz snažan teleskop na tlu ili u svemiru, zvijezde izgledaju kao sitne točke svjetla. Planeti su još manji i vrlo ih je teško uočiti pored svojih sjajnih domaćina. Stoga znanstvenici koriste neizravne metode, poput promatranja samih zvijezda u potrazi za znakovima da ih možda kruže planeti.

Kako su se ove tehnike razvijale, prešli smo s jednostavne sposobnosti prepoznavanja ima li zvijezda planet na mogućnost detekcije karakteristika egzoplaneta. Pomoću sve sofisticiranijih tehnologija možemo ne samo otkriti osnovne karakteristike egzoplaneta poput mase i promjera, već i je li svijet stjenovit i imali vodenu paru u atmosferi.

Kakve smo egzoplanete pronašli? Najčešća vrsta egzoplaneta koju smo dosad otkrili nazivaju se “super-Zemlje” ili “mini-Neptuni”. Ovi planeti variraju od otprilike 1,5 do 2 puta veće od Zemlje i smatra se da su najbrojnija vrsta egzoplaneta u Mliječnoj stazi. Također pronalazimo egzoplanete “super-Jupiter”, plinovite divove mnogo veće od najvećeg planeta u našem Sunčevom sustavu. Ovi egzoplaneti uglavnom su sastavljeni od vodika i helija te kruže vrlo daleko od svoje domaće zvijezde. Neki super-Jupiteri otkriveni su bliže svojim domaćim zvijezdama, što ih čini “vrućim Jupiterima.”

Još jedna važna kategorija egzoplaneta su “zemljoliki” svjetovi, a pronalaženje ovih planeta jedan je od glavnih ciljeva istraživanja egzoplaneta. Općenito govoreći, izraz “zemljolik” znači da planet možda ima tekuću vodu i atmosferu koja bi mogla podržavati život kakav poznajemo. Život na drugim svjetovima može biti neprepoznatljivo različit od onoga što znamo ovdje na Zemlji, čak i život na našem planetu je izuzetno raznolik. No, ima smisla početi tražeći svjetove koji nalikuju našem.

Veličina Zemlje ili zemljolik? Važno je razlikovati “zemljolik” od “veličine Zemlje” kada čitate vijesti o egzoplanetima; samo zato što je planet otprilike iste veličine kao Zemlja ne znači da može podržavati život (Pozdrav, Venero!).

Kako tražimo zemljolike planete? Kako objašnjava “the Planetary Socity,” najosnovniji uvjet za mogućnost održavanja tekuće vode je položaj planeta u odnosu na njegovu zvijezdu. Znanstvenici nazivaju područje oko zvijezde gdje tekuća voda može postojati na površini planeta nastanjivom zonom: ne preblizu zvijezdi da sva voda ispari i ne predaleko od zvijezde da se sve smrzne. Ovo područje također je poznato kao “Zona Goldilocks” (nije previše vruće, nije previše hladno).

Možemo odrediti je li planet u nastanjivoj zoni na temelju udaljenosti planeta od njegove domaće zvijezde i temperature te zvijezde. Nastanjiva zona veće, toplije zvijezde dalje je od te zvijezde nego što je to kod manje, hladnije zvijezde.

Moglo bi postojati čak 40 milijardi planeta u nastanjivoj zoni zvijezda upravo ovdje u našoj galaksiji Mliječne staze. Dosad smo pronašli otpriliko 20. Možda se ne čini puno, ali razmislite o ovome: moguće je da smo već pronašli planet koji podržava život, a da to još ne znamo.

Kako utvrdimo je li planet u nastanjivoj zoni zapravo nastanjiv? Ili naseljen? Zamislite kako bi naše Sunce i Zemlja izgledali s udaljenosti nekoliko stotina svjetlosnih godina. Koristeći naše današnje tehnologije, možda biste mogli odrediti da je Zemlja mali, stjenoviti planet koji se nalazi u nastanjivoj zoni Sunca.

Zatim biste mogli tražiti znakove vode u Zemljinoj atmosferi da biste isključili da nije suha, pustinjska planeta poput Marsa. Naše trenutačne tehnologije su tek jedva sposobne za to, dok će nadolazeće tehnologije na tlu i u svemiru to moći činiti još bolje.

Do tada biste možda mogli zaključiti da je Zemlja nastanjiva. No, da biste rekli postoji li zapravo život na površini, trebali biste pronaći plinove u atmosferi planeta poput ozona koji su mogući nusproizvodi života. Naši sadašnji i budući teleskopi neće biti sposobni to učiniti, ali nekoliko predloženih svemirskih teleskopa možda hoće.

Čak i tada vjerojatno ne biste mogli sa sigurnošću reći da ste pronašli život. Na kraju, moglo bi biti potrebno nešto poput teleskopa koji koristi gravitaciju našeg Sunca kao ogromnu leću da bi snimio oštru sliku egzoplaneta i vidio znakove života na površini. To može zvučati nevjerojatno futuristički, ali ta tehnologija nije izvan našeg dosega.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr