Dintre miliardele de galaxii și stele din univers, cunoaștem un singur loc care găzduiește viață – Pământul. Însă speranța de a găsi alte lumi vii îi determină pe oamenii de știință să utilizeze metode din ce în ce mai inteligente în căutările lor.
Deși au catalogat până acum circa 6.000 de exoplanete, nu au reușit încă să identifice o replică a Pământului – o planetă de dimensiuni similare care să orbiteze în jurul unei stele ca Soarele nostru și să se afle într-o poziție similară cu a planetei noastre. Și nu putem spune că nu au depus eforturi. Problema o reprezintă, mai degrabă, provocările implicate.
Deși oamenii de știință au descoperit planete telurice de o mărime similară cu cea a Pământului în jurul unor stele pitice roșii mai mici, cele situate în jurul unor stele asemănătoare Soarelui sunt mult mai greu de detectat, deoarece par comparativ mai mici în jurul stelelor lor gazdă mai strălucitoare. Totuși, un nou telescop ar putea ajuta cercetătorii în misiunea lor.
Acesta ar putea extinde sfera de căutare a unor planete locuibile în galaxia noastră. Știm că Pământul este de o mărime potrivită și se află la o distanță la fel de potrivită față de Soare pentru a găzdui apă și viață. Cum stau însă lucrurile altundeva?
Străpungerea „zgomotului”
Dr. Nuno Santos, un astrofizician portughez de renume și una dintre forțele motrice aflate în spatele explorării exoplanetelor în Europa, conduce o echipă de cercetători sprijinită financiar de UE care dezvoltă noi instrumente de observare. Aceste instrumente vor ajuta la străpungerea interferențelor create de acești „sori” îndepărtați încinși.
Unul dintre principalele obstacole este „zgomotul” generat de stele cum este și Soarele nostru.
Plasma în continuă mișcare și câmpurile magnetice schimbătoare de pe suprafețele lor produc o serie de fenomene în atmosferele stelare, inclusiv pete întunecate și un tipar de „granulație”, asemănător apei care fierbe. Aceasta ascunde semnalul slab care marchează trecerea unei planete prin fața stelei sale.
„Dacă ne uităm la suprafața Soarelui, aceasta arată ca o oală cu apă clocotită, presărată cu unele regiuni mai întunecate și altele mai luminoase”, spune Santos. „Marea problemă este că nu înțelegem efectiv cum să diagnosticăm acest zgomot care provine de la stea.”
Lucrând în cadrul Institutului de Astrofizică și Științe Spațiale din Portugalia, Santos și echipa sa construiesc un telescop complet nou numit PoET – Paranal solar Espresso Telescope – ca parte a unei inițiative finanțate de UE și denumite FIERCE, care ar urma să se deruleze până în septembrie 2027.
Acest instrument compact măsoară doar 60 de centimetri în diametru și va ajunge în Chile, unde va funcționa alături de telescopul Very Large Telescope (VLT) al Observatorului European Austral, instalat pe un munte din deșertul Atacama.
În loc să urmărească planetele din jurul stelelor îndepărtate, PoET se va concentra pe propriul nostru Soare, analizând zgomotul produs de granulație și de procesele conexe.
Telescopul solar va fi conectat cu un alt instrument de explorare a spațiului instalat în Chile, denumit ESPRESSO – Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations. Acesta este special conceput să separe lumina stelelor în diferitele sale culori componente și să studieze planetele care orbitează în jurul unor stele îndepărtate.
„Conectând ESPRESSO la observațiile solare, sperăm să înțelegem exact cum se comportă Soarele în diferite regiuni”, spune Santos.
Vom obține astfel un spectru detaliat al elementelor chimice provenite de la Soare, dezvăluind modul în care acestea se schimbă odată cu mișcările suprafeței. În cele din urmă, aceste constatări îi vor ajuta pe astronomi să filtreze zgomotul din observațiile altor stele asemănătoare Soarelui, facilitând detectarea planetelor îndepărtate, asemănătoare Pământului.
Pregătiri pentru PLATO
Se așteaptă ca acțiunile de observare cu PoET să înceapă până la sfârșitul anului 2025 și să continue timp de trei ani. Telescopul folosește o configurație optică specifică pentru a bloca complet Soarele, mai puțin partea studiată.
PoET va efectua observații pe timpul zilei cu ESPRESSO, care va fi operat de la distanță de Santos din Porto. Noaptea, ESPRESSO își va relua rolul principal cu VLT.
Această pregătire este deosebit de importantă în contextul în care Agenția Spațială Europeană se pregătește pentru misiunea sa PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), care va fi lansată în 2026.
Telescopul spațial PLATO va folosi 26 de camere pentru a căuta planete care orbitează în jurul a circa un milion de stele, concentrându-se pe lumi asemănătoare Pământului din jurul unor stele asemănătoare Soarelui. Instrumentele sale vor măsura raza fiecărei planete, permițându-le oamenilor de știință să determine densitatea și compoziția, chiar și la distanțe de sute sau mii de ani-lumină.
Reducerea „zgomotului” stelar cu PoET va fi esențială pentru ca PLATO să poată efectua măsurători precise. „Trebuie să găsim o modalitate de a elimina acest zgomot pentru a putea exploata pe deplin datele din viitoarea misiune PLATO”, spune Santos.
„Sperăm și ne așteptăm ca PoET să învețe suficient pentru a putea reduce zgomotul la nivelul necesar.”
Eforturi viitoare și mai ambițioase
FIERCE și PoET există astăzi datorită sprijinului oferit de Consiliul European pentru Cercetare (CEC). „Nu am putea face toate acestea fără CEC”, spune Santos.
Munca echipei sale îi conferă Europei un rol vital în căutarea globală a unor lumi locuibile, iar misiuni precum PLATO promit noi descoperiri fascinante.
Dacă totul decurge conform planului, PoET ar putea furniza primele rezultate până la mijlocul anului 2026, oferind date vitale pentru misiunea PLATO odată ce va fi lansată.
Într-un orizont de timp mai îndepărtat, misiuni precum Habitable Worlds Observatory, un telescop dezvoltat de NASA și așteptat pentru anii 2040, dar și următorul mare telescop european, care ar urma să fie finalizat până în 2030, vor încerca să obțină imagini directe ale unora dintre planetele potențial locuibile descoperite de PLATO și să caute semne de viață.
Până atunci, însă, astronomii trebuie să descopere câte astfel de lumi există și unde se află. „Găsirea unor planete asemănătoare Pământului care orbitează în jurul altor stele este una dintre marile întrebări pe care le avem”, spune Santos.
Telescoape precum PoET și PLATO vor împinge limitele posibilului în căutările noastre spațiale.
Progresele înregistrate ne vor ajuta să înțelegem mai bine cosmosul și să descoperim mai multe despre galaxia noastră, dar și despre potențialul vieții mult dincolo de planeta noastră.
Articol scris de Jonathan O’Callaghan
Cercetările menționate în acest articol au fost finanțate prin programul Orizont al UE. Opiniile persoanelor intervievate nu reflectă neapărat opiniile Comisiei Europene.
Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.
Mai multe informații