Οι αστρονόμοι ανακαλύπτουν ένα εκπληκτικό πλανητικό σύστημα: Το παλιό αστέρι TOI-561 περιστρέφεται από τρεις πλανήτες με πυρήνες. Ο πιο εσωτερικός είναι ακόμη και μια σούπερ γη.
Χρειάστηκε ένα δισεκατομμύριο χρόνια για να αναπτυχθεί η γη στο σημερινό της ύψος. Ήταν τόσο γρήγορο ή μάλλον αργό; Όσο δεν υπάρχει γνωστός δεύτερος ζωντανός πλανήτης, η απάντηση παραμένει ανοιχτή. Ωστόσο, για τους πλανητολόγους, φαίνεται λογικό να υποθέσουμε ότι όσο περισσότερο χρόνο υπάρχει για τη δημιουργία και την εξέλιξη των ζωντανών πραγμάτων, τόσο καλύτερο είναι. Ένα πλανητικό σύστημα όπως αυτό του αστεριού “TOI-561” 280 έτη φωτός μακριά θα έχει ένα σαφές πλεονέκτημα: περίπου δέκα δισεκατομμύρια χρόνια, είναι περισσότερο από το διπλάσιο από το ηλιακό μας σύστημα. Η Lauren Weiss από το Πανεπιστήμιο της Χαβάης το ανέφερε σε μια τηλεδιάσκεψη της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας την περασμένη εβδομάδα.
Οι τρεις εξωπλανήτες στο σύστημα το καθένα έχουν έναν συμπαγή πυρήνα. Ένα από αυτά, το TOI-561b, είναι προφανώς ένα εντελώς βραχώδες ουράνιο σώμα. Με τρεις φορές τη μάζα και μιάμιση φορά την ακτίνα του πλανήτη μας, η Weiss και οι συνάδελφοί της τον κατατάσσουν μεταξύ των λεγόμενων «υπερ-γέων». Οι πλανήτες ανακαλύφθηκαν με το “Transiting Exoplanet Survey Satellite” (Tess) της αμερικανικής διαστημικής υπηρεσίας NASA, η οποία ξεκίνησε τον Απρίλιο του 2018 ως αποστολή παρακολούθησης στο διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler. Όπως και ο Kepler, η Tess αναγνωρίζει πλανήτες που περνούν τακτικά μπροστά από το αστέρι τους από την άποψη της γης, μειώνοντας για λίγο το φως του. Με το Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη, η Weiss και η ομάδα της κατάφεραν στη συνέχεια να επιβεβαιώσουν δύο από τους τρεις πλανήτες του TOI-561 με βάση την ανατρεπόμενη κίνηση του αστεριού τους που πυροδότησαν και να υπολογίσουν με ακρίβεια τις μάζες, τα μεγέθη τους και συνεπώς και τις πυκνότητες τους. Για το TOI-561b, το εσωτερικό μέρος των πλανητών, διαπιστώθηκε μια πυκνότητα που αντιστοιχεί περίπου στη γη: Το ουράνιο σώμα, όπως και η γη, πρέπει να είναι φτιαγμένο από βράχο, καταλήγουν οι ερευνητές. Οι δύο πλανήτες TOI-561c και d έχουν επίσης βραχώδεις πυρήνες. Αλλά τυλίγονται σε απέραντη ατμόσφαιρα αερίου,
Φιλόξενος κόσμος για εξωγήινους
Τα ευρήματα των ερευνητών του Weiss ήταν μια έκπληξη για τους συμμετέχοντες στο συνέδριο: Όπως έδειξαν οι αναλύσεις, το αστέρι TOI-561 περιέχει μόνο τα μισά από τα βαρύτα στοιχεία όπως ο ήλιος. Αυτές οι ουσίες, που ονομάζονται «μέταλλα» από αστροφυσικούς, περιλαμβάνουν όλα τα χημικά στοιχεία πέρα από το υδρογόνο και το ήλιο (συμπεριλαμβανομένων μη μετάλλων όπως οξυγόνο ή άνθρακας). Δεν υπήρχαν ακόμη στο πολύ πρώιμο σύμπαν και έπρεπε να εκκολαφθούν μέσα στα πρώτα αστέρια κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών. Το TOI-561 προφανώς προήλθε από μια μάλλον φτωχή σε μέταλλο περιοχή του Γαλαξία μας, και αυτό πριν από πολύ καιρό. Με βάση την έλλειψη μετάλλων, οι ερευνητές γύρω από την Weiss καθόρισαν τη γήρανση του αστεριού και τους πλανήτες του.
Αρχαία αστέρια έχουν ήδη βρεθεί σε μεγάλο αριθμό από αστρονόμους. Η πραγματική έκπληξη ήταν ότι, παρά την έλλειψη μετάλλων, ένα αστέρι όπως το TOI-561 περιστρέφεται γύρω από μεγάλους, βραχώδεις και επομένως πλούσιους σε μέταλλα πλανήτες. Οι επιστήμονες μόλις πρόσφατα διαπίστωσαν ότι αυτό θα έπρεπε να είναι εφικτό: Οι σύγχρονες θεωρίες του σχηματισμού πλανητών προβλέπουν ότι ένα αστέρι θα μπορούσε να έχει συμπαγείς πλανήτες μόλις έχει μόνο δέκα έως 30 τοις εκατό της «μεταλλικότητας» του ήλιου. Αυτό αναφέρεται από την Jessie Christiansen από το California Institute of Technology και μέλος της ομάδας του Weiss. Το εύρημα στο TOI-561 επιβεβαιώνει αυτήν την πρόβλεψη. Μπορεί επομένως να υποτεθεί ότι οι βραχώδεις πλανήτες ήταν συνηθισμένοι ακόμη και δισεκατομμύρια χρόνια πριν, όταν οι γαλαξίες περιείχαν ακόμα λίγα μέταλλα.
Αυτό σημαίνει ότι υπήρχαν πιθανώς φιλικοί προς τη ζωή πλανήτες, με συμπαγείς επιφάνειες και πυκνές ατμόσφαιρες, πολύ πριν από τον ήλιο και τους πλανήτες του. Το TOI-561 είναι ένα από τα παλαιότερα αστέρια στον Γαλαξία: Δημιουργήθηκε όταν το σύμπαν ήταν λιγότερο από το ένα τρίτο της τρέχουσας εποχής του. Στη διάλεξή της, η Weiss πρότεινε να επεκταθεί η αναζήτηση για δυνητικά κατοικήσιμους κόσμους ειδικά σε αστέρια που δεν έχουν μέταλλο και όχι μόνο να επικεντρωθεί σε αστέρια που μοιάζουν με τον ήλιο. Εάν ο χρόνος είναι ένας παράγοντας, όσο περισσότερο ένας πλανήτης προσφέρει φιλικές προς τη ζωή συνθήκες, τόσο μεγαλύτερες είναι οι πιθανότητες μιας πιο ανεπτυγμένης ζωής.
Στο TOI-561b, από όλα τα μέρη, η αναζήτηση για προχωρημένους αλλοδαπούς θα πρέπει να είναι απελπιστική. Ακόμα και τα απλούστερα μικρόβια δεν έχουν καμία πιθανότητα: ο πλανήτης περιστρέφεται γύρω από το αστέρι του σε απόσταση μόλις το ένα τοις εκατό της απόστασης μεταξύ της γης και του ήλιου. Επομένως, επικρατούν θερμοκρασίες περίπου 2.500 βαθμών στην επιφάνειά του. Κατά συνέπεια, είναι πιθανό να καλύπτεται από ωκεάνιο μάγμα.