Kereső toggle

Hol vannak a többiek?

Az exobolygók és a földönkívüli élet

Továbbítás emailben
Cikk nyomtatása

Mióta a csillagászat feltárta az Univerzum hatalmas méreteit, és a benne előforduló csillagok elképesztő számát, azóta foglalkoztat bennünket a kérdés: egy ekkora világűrben egyedül a Föld bolygón lenne értelmes élet? A téma spekulációk sokaságát eredményezi, de a kézzelfogható felfedezések még gyerekcipőben járnak. A földönkívüli élet lehetőségére a NASA bejelentése irányított újra átlagosnál nagyobb figyelmet: hét földméretű, szilárd felszínű bolygót találtak tőlünk negyven fényévre, egy vörös törpecsillag körül.

Giordano Bruno olasz szerzetes már a 16. században felvetette, hogy a csillagok távoli napok, amelyek körül bolygók keringhetnek. Egészen 1992-ig nem tudtuk biztosan, léteznek-e egyáltalán ilyen planéták. Ha léteznek, lakhatóak-e? Nincsenek túl közel vagy éppen távol központi csillaguktól ahhoz, hogy megfelelő hőmérséklet legyen a felszínükön? Van-e légkörük, ami lehetővé teszi a folyékony víz jelenlétét? Nincsenek-e kitéve pusztító kozmikus sugárzásnak vagy üstökösök sűrű becsapódásainak? Sok feltételnek kell együtt állnia ahhoz, hogy az élet – abban a formában, ahogy azt ma ismerjük – jelen lehessen egy égitesten.

Az elmúlt huszonöt évben sorra jöttek az eredmények (lásd keretes írásunkat), ma már közel háromezer-ötszáz, más csillag körül keringő, úgynevezett exobolygóról tudunk. Kezdetben főleg a hatalmas, Jupiterhez hasonló forró, lakhatatlan gázóriásokat sikerült kimutatni, de a műszerek és módszerek fejlődésével egyre kisebb bolygók létezésére derült fény. Ebben a folyamatban egy újabb mérföldkő a NASA február 22-ei bejelentése, amely szerint hét földméretű, szilárd felszínű bolygót találtak tőlünk alig negyven fényévre egy halvány, vörös törpecsillag körül. Ezek közül három is a csillag lakhatósági zónájában kering!

A felfedezést az tette lehetővé, hogy ezek a bolygók keringésük során elhaladnak központi csillaguk előtt, és kitakarják a fényük egy részét. Ezt az apró, de jellegzetes fényességcsökkenést lehet mérni, ami aztán a keringési időknek megfelelően rendszeresen megismétlődik. Jelenleg ez a módszer a leginkább gyümölcsöző, több mint kétezer bolygót találtak már így.

A csillagot eredetileg a Liège-i Egyetem belga kutatói kezdték vizsgálni 2013-ban, a TRAPPIST-program keretében (a betűszó a TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope röviditése.) Az első három bolygó felfedezése után több óriástávcső csatlakozott a megfigyeléshez, többek között az Európai Déli Obszervatórium (ESO) Chilében üzemelő VLT-je (Very Large Telescope: a világ egyik legnagyobb csillagászati távcsőrendszere, mely négy, egyenként 8,2 méter átmérőjű tükrös távcsőből áll), a NASA több űrtávcsöve, így a Hubble és az infravörös tartományban észlelő Spitzer is. Így derültek ki további részletek a TRAPPIST-1 rendszerről.

Magának a csillagnak a tömege és átmérője is tizede a mi Napunknak. A felszíni hőmérséklete 2500 fokos, ez csillagok között „ultrahűvösnek” számít, ezért mélyvörös színű, sugárzása a hőtartományban a legerősebb. Hogy a bolygók mégis elég meleget kapjanak, rendkívül közel kell keringeniük csillagukhoz: mind a hét ismert bolygó jóval a Merkúr pályáján belül csoportosulna, ha a naprendszerben lennének. Nemcsak a csillaghoz, egymáshoz is közel vannak, a két legbelső bolygó között alig másfél Föld–Hold távolság van. A bolygón állva akár a „szomszéd” nagyobb felszíni alakzatai is láthatóak lennének. A csillaghoz való közelségüknek két következménye van. Az egyik, hogy a keringésidő, tehát az év hossza alig 36 óra a legbelső, és körülbelül 20 nap a legkülső bolygó esetében. A másik következmény súlyosabb: a csillag ár-apály hatása valószínűleg kötött tengelyforgásra kényszeríti bolygóit, tehát mindig azonos oldalukat fordítják felé, míg túlsó oldalukon örök az éjszaka.

Ha feltesszük, hogy ezek a bolygók rendelkeznek légkörrel és akár vízóceánokkal is, a nappali és éjszakai oldal között hatalmas éghajlati különbségek lehetnek. Az éjszakai oldalon sarki jégsapka, a nappalin kopár sivatag várható. A légkörzés és a tengeráramlatok folyamatosan szállítják a hőt a nappali oldalról az éjszakaira, valamelyest kiszélesítve azt a szűk tartományt az alkonyat határán, ahol élhető a bolygó. Hogy valójában milyen viszonyok uralkodnak, azt a további megfigyelések hivatottak eldönteni. A TRAPPIST-1 a közeljövőben üzembe álló James Webb, a már K2 néven futó Kepler és a Hubble űrtávcsöveknek is szerepel a célpontjai között.

Rövid távon aprópénzre válthatóak-e ezek a felfedezések, például azzal, hogy kolonizáljuk a lakott bolygókat? A TRAPPIST-1 alig negyven fényévre van, mondhatni kozmikus szomszédságunkban. Nosza, építsünk űrhajót, vágjunk neki! Sajnos két nehézségbe is beleütközünk. A első az emberi technológia. Jelenlegi hajtóműveink csak a naprendszeren belüli utazással képesek megbirkózni ésszerű időn belül. A Nap–Föld távolság több mint kétmilliószorosát megtenni a jelenleg leggyorsabb űrszondánknak is 158 ezer évébe kerülne. Ha elképzeljük, hogy sikerül valamilyen forradalmi újítással ezt túlhaladni, szembesülnünk kell a téridő természetével: a fény sebességét nem lehetséges elérni. A relativitáselmélet azonban – amelynek érvényességét számos kísérlet igazolta – nemcsak korlátokat, de kiskapukat is felkínál. Például az idő relativitását. Egy fénysebesség közelében repülő űrhajóval az utazás fél évszázada az űrhajósok számára szó szerint lerövidül, az ő órájuk lassabban ketyeg. Ez igaz a „biológiai” órára is, ők valóban kevesebbet öregednének menet közben. Tehát az út akár fél évszázadra is lerövidíthető lenne. Ha ez még mindig soknak tűnik, akkor merni kell nagyobbat álmodni: magát a téridőt kell átlyukasztani, és létrehozni egy átjárót a TRAPPIST-1 és a naprendszer között. De ez már (vagy még) sci-fi.

De miért is kap ekkora figyelmet ez a csillagrendszer? A vörös törpecsillagok nagyon sokan vannak. Bár szabad szemmel egyikük sem látható, számuk százmilliárd körül van csak a mi Galaxisunkban, és galaxisok százmilliárdjai népesítik be az univerzumot. Ha bebizonyosodik, hogy ilyen bolygórendszerek léte inkább szabály, mint kivétel, az a potenciálisan lakható bolygók számát is az egekbe emeli. Egyre ordítóbbá válik Enrico Fermi olasz fizikus híres kérdése: „Hol vannak a többiek?” A Fermi-paradoxon lényege, hogy ha az anyag önmagában képes önszerveződésre, és adott feltételek esetén kifejlődhet az élet, akkor a csilliárd bolygórendszer ellenére miért nem vagyunk még benne az idegen űrturizmus fősodrában? Könyvtárnyi irodalma van, hányféleképpen próbálják feloldani ezt az ellentmondást. Az emberi fantázia határtalan, az ismeret viszont a kutatóknak köszönhetően lépésről lépésre bővül.

 

Mérföldkövek

1992 Az első exobolygó felfedezése egy halott neutroncsillag körül.
1995 Az első exobolygó egy naptípusú csillag körül, „forró Jupiter”.
1999 Az első, több bolygóból álló rendszer felfedezése.
2001 Az első lakható zónába eső bolygó megtalálása.
2002 Az első, naprendszerhez hasonló bolygórendszer felfedezése.
2009 A Kepler űrtávcső pályára állítása. Mostanáig több mint kétezer bolygórendszert talált.
2011 Az első kőzetbolygó felfedezése a Keplerrel.
2014 Az első földméretű bolygó egy csillag lakhatósági övezetében.
2015 A Föld hasonmásának megtalálása egy másik csillag körül.
A mai napig tizenkét földméretű bolygóról tudunk, amelyek lakható övezetben keringenek.

Olvasson tovább: