Κυριακή 2 Απριλίου 2023

Εξωπλανήτες σε ερυθρούς νάνους, κυανοβακτήρια και οξυγονούχος φωτοσύνθεση

Ως σήμερα, η έρευνα εξωπλανητών σε άλλα αστρικά συστήματα, μας έχει οδηγήσει στο να ανακαλύψουμε 5300 εξωπλανήτες, ενώ σχεδόν 10000 ακόμη έχουν ανιχνευθεί και περιμένουν επιβεβαίωση. Η κατοικησιμότητα αυτών των πλανητών, δηλαδή το πόσο φιλόξενοι είναι για την ανάπτυξη της ζωής όπως την γνωρίζουμε, αποτελεί το επόμενο ζητούμενο σε τέτοιες έρευνες. Το ποιοι από αυτούς τους εξωπλανήτες που ανακαλύπτουμε, είναι κατοικήσιμοι, εξαρτάται από το αν ανήκουν στη λεγόμενη «κατοικήσιμη ζώνη» του άστρου, τα χαρακτηριστικά της οποίας εξαρτώνται από το άστρο ή τα άστρα του εκάστοτε πλανητικού συστήματος. Για παράδειγμα, στο δικό μας πλανητικό σύστημα, η Αφροδίτη είναι στο «θερμό άκρο» της κατοικήσιμης ζώνης, ο Άρης στο «ψυχρό άκρο» και η Γη περίπου στη μέση. Η κατοικήσιμη ζώνη ενός άστρου καθορίζεται από την απόσταση (από το άστρο) στην οποία ένας εξωπλανήτης έχει κατάλληλες θερμοκρασίες για να διατηρήσει νερό σε υγρή μορφή. Φυσικά, αυτό δεν είναι το μόνο κριτήριο για την ανάπτυξη ζωής (π.χ. βλέπε Αφροδίτη και Άρη) αλλά είναι ένα θεμελιώδες πρώτο βήμα για να γίνει ο διαχωρισμός ανάμεσα στους πλανήτες που πιθανότατα μπορούν να έχουν ζωή (υπό προϋποθέσεις) και εκείνους που πιθανότατα δεν μπορούν.

 
Σε μια έρευνα που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό “Frontiers in Plant Science” τον Φεβρουάριο, ερευνάται το κατά πόσο θα μπορούσε να γίνει επαρκής φωτοσύνθεση σε εξωπλανήτες με μητρικό άστρο έναν «ερυθρό νάνο». Οι «ερυθροί νάνοι» είναι αστέρια φασματικού τύπου Μ, σε τεχνική ορολογία, και είναι μικρότερα και ψυχρότερα από τον Ήλιο μας (ο οποίος είναι φασματικού τύπου G2). Η σχετικά ψυχρότερη επιφανειακή θερμοκρασία τους, τα κάνει να έχουν ένα χρώμα μετατοπισμένο προς το ερυθρό μέρος του ορατού φάσματος και για αυτό ονομάζονται και «ερυθροί νάνοι». Αυτοί αποτελούν την πλειοψηφία (~75%) των άστρων, τόσο στην αστρική «γειτονιά» μας αλλά και στον Γαλαξία μας τουλάχιστον. 
 
Η πολύ μεγάλη διάρκεια «ζωής» τους (εκατοντάδες δισεκατομμύρια ως τρισεκατομμύρια έτη), τα κάνει να φαντάζουν ιδανικά, σταθερά και φιλόξενα για την ανάπτυξη ζωής σε κάποιον πλανήτη που τυχόν περιφέρεται στην κατοικήσιμη ζώνη αυτών. Ένα σοβαρό πρόβλημα με αυτά τα άστρα όμως, είναι η ιδιαίτερα μεγάλη δραστηριότητά τους, εν συγκρίσει με τον Ήλιο μας. Οι αστρικές εκλάμψεις και η εκτόξευση στεμματικής μάζας από αυτά τα άστρα, είναι αρκετά εντονότερες από ό,τι στο άστρο μας και απειλούν με απαγορευτικά μεγάλες ποσότητες ακτινοβολίας, τους πλανήτες τους.
 
Στη συγκεκριμένη έρευνα, ομάδα αστροβιολόγων εξέτασε κατά πόσο φωτοσυνθετικοί οργανισμοί όπως τα κυανοβακτήρια, θα μπορούσαν να ανταπεξέλθουν και να αποδώσουν, στο (μετατοπισμένο προς το ερυθρό) φως ενός ερυθρού νάνου. Το συμπέρασμά τους είναι ότι θα μπορούσαν, και υπό αυτές τις συνθήκες, να οδηγήσουν σε οξυγονούχο φωτοσύνθεση (εφόσον αυτό που μας ενδιαφέρει είναι η ζωή όπως τη γνωρίζουμε στη Γη). Θυμίζουμε ότι στη Γη, περίπου 2.9 με 3.5 δισεκατομμύρια έτη πριν το σήμερα, και ενώ η ατμόσφαιρά της ήταν τελείως διαφορετική, καθώς κατακλυζόταν από ηφαιστειακά αέρια όπως μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα, ο πολλαπλασιασμός κυανοβακτηρίων στους ωκεανούς της οδήγησε στην παραγωγή του οξυγόνου που αναπνέουμε σήμερα. Τα κυανοβακτήρια μεταβολίζουν διοξείδιο του άνθρακα και σε συνδυασμό με νερό και φως δημιουργούν οξυγόνο, οδηγώντας έτσι σε ένα πιο φιλόξενο περιβάλλον για την ανάπτυξη πιο πολύπλοκων, πολυκυτταρικών (ευκαρυωτικών) μορφών ζωής.
 
Περισσότερα, με λεπτομέρειες, σχήματα, γραφήματα και φωτογραφίες, για τους εξωπλανήτες, την αναζήτηση εξωγήινης ζωής, τη διαστημική εξερεύνηση μεσοπρόθεσμα αλλά και μακροπρόθεσμα, την αστρομηχανική και πολλά άλλα συναρπαστικά θέματα, στον τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα», τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής από τη σελίδα μας με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!
 

 

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου