I tusinder af år har menneskeheden været nysgerrig efter stjernerne på vores nattehimmel. Planeter, stjerner … måske endda med et intelligent liv - det er rundt omkring os. Og først i de sidste 25 år har vi mulighed for med sikkerhed at vide svaret på dette spørgsmål, da vi med egne øjne så den første verden uden for vores solsystem. Da teleskoper udviklede sig, gav menneskelig opfindsomhed os nye metoder til at studere universet - blandt hvilke den mest berømte er observation af en svag vrikning fra en stjerne og senere metoden til planetarisk transit. Antallet af opdagede exoplaneter vokser med spring.
De første der dukkede op var de planeter, der var nemmest at finde - massive giganter for tæt på deres forældrestjerner. De blev efterfulgt af mindre massive og fjernere stjerner. Til dato har Kepler-teleskopet allerede opdaget tusinder af solide verdener, hvoraf 21 ligner Jorden og kan beboes.
Tanken om, at Jorden var sjælden og unik - en solid planet med ingredienserne for livet, der ligger i den rigtige afstand fra solen for at tillade flydende vand at eksistere - har hurtigt mistet støtte i løbet af de sidste to årtier. Og kulminationen af denne proces skete ganske nylig den 24. august 2016, da forskere ved Det Europæiske Sydobservatorium annoncerede opdagelsen af en solid planet med en masse på 1,3 jordarter, der kredser om den nærmeste stjerne til os: Alpha Centauri. Denne verden drejer sig om moderstjernen på 11 dage, men selve stjernen har kun 12% af solens masse og skinner kun 0,17% af solens lysstyrke. Ja, den røde dværg og den stenede planet er kommet sammen og har muligvis gjort denne verden potentielt beboelig. Men det sjoveste er ikke, at en betydelig procentdel af stjerner kan have jordbaserede planeter i nærheden, men detat næsten alle har dem. Måske.
Kun fra de orbitale parametre, som vi målte, og de kendte fysiske love, har vi hentet en enorm mængde viden. Denne planet er næsten helt sikkert tidligt låst på sin stjerne, det vil sige, at den altid vender mod stjernen med en halvkugle, ligesom Månen, der aldrig vender sig til Jorden med sin "mørke side". Selve stjernen spyder aktivt og ofte blusser ud. For den solvendte side af planeten betyder dette katastrofe, men ikke for den mørke side. Og "årstiderne" bestemmes af kredsløbets ellipticitet, ikke aksens hældning. Men dette er meget lidt information, som det lykkedes os at få, og hvis vi vil lære mere om planeten, bliver vi nødt til at forbedre vores teknologier.
For eksempel skal vi finde ud af, om der er ilt i planetens atmosfære. Eller vanddamp. Eller kulstofrige signaturer som metan og kuldioxid. Hvad med skyer? Er de tynde eller tykke eller slet ikke? Hvad er de lavet af? Er de mørke, eller reflekterer de lys? Kunne atmosfæren overføre varme til den mørke side af planeten, eller er nattsiden evigt frossen?
Hvis vi kan forbedre vores opløsning og udføre spektroskopi på en planet med direkte billeddannelse, kan disse spørgsmål besvares uden engang at forlade vores egen planet. Dette vil kræve et ekstremt stort jordbaseret teleskop eller netværk af teleskoper. De 30 meter teleskoper, der i øjeblikket er under opførelse, er et stort skridt i denne retning, men det kræver endnu mere at nå planeterne nær røde dværge: store teleskoper 100 eller endda 200 meter i diameter er nødvendige.
Sammensætningen af planetens overflade er en helt anden sag. Hvis skyerne er gennemsigtige og kredsløb er elliptisk, skal der være en "sæsonbestemt" forskel mellem sommer (når verden er tættest på stjernen) og vinter (når den er længst) i Proximas 11-dages år b. Da verden er låst og ikke spinner (som de fleste potentielt beboelige jordplaneter i nærheden af røde dværge), vil der være tre klimazoner: brændende og stegte langs den stjernevendte halvkugle; frossen, is langs den ydre halvkugle og tempereret zone i midten. Planeten kan have kontinenter og oceaner samt et kæmpe isark på nattsiden. Eller der kan være varmeoverførsel fra den atmosfæriske planet og effektiv reflektionsevne, så vil hele planeten have den samme temperatur. Et eksempel på denne udvikling af begivenheder er Venus.
Salgsfremmende video:
Hvis vi kan foretage direkte observationer af det lys, der udsendes af planeten - både synligt og infrarødt - på forskellige tidspunkter i stjernens bane, kunne vi få svar på alle ovennævnte spørgsmål. I dette ville vi blive hjulpet af gigantiske teleskoper med høj lysopsamlingskraft og evnen til at blive fastgjort i lyset fra en stjerne, helst fra rummet. Det foreslåede LUVOIR-rumteleskop med en ledsagende paraply kunne håndtere dette. Ifølge planen er det et 12-meter-teleskop (25 gange hurtigere end Hubble-teleskopet), udstyret med et coronagraph. Lidt længere væk fra den vil en paraply flyve, blokere stjernens lys og lade planetens lys ind. Selvom LUVOIR ikke vil være klar før 2030'erne, kan paraplyen bygges i de næste fem år, så vi kan visualisere Proxima b ved hjælp af de metoder, vi allerede har.
Hvilken slags stråling udsender planeten? Ud over signaler fra reflekteret solstråling, kosmiske stråler og planetens egen infrarøde varme, hvad kunne der ellers være? For eksempel kunstige signaler på radio eller andre elektromagnetiske bølgelængder? Hvis disse signaler sendes af et intelligent liv, er det tid til at finde det. Dette er SETIs opgave, som allerede er seriøst interesseret i planeten. Vi bør også seriøst tænke over det, da vores radioudsendelse i rummet er faldet i løbet af de sidste 20 år, men der er stadig elektromagnetiske signaler. Det er muligt, at eksistensen af kunstige signaler vil anspore os til at søge kunstig belysning på nattsiden af planeten.
Fordi vores mest elskede drøm er at finde tegn på liv, helst intelligent. Biosignaturer kan være i forskellige former: kvælstofdamp, ilt og vand i atmosfæren; bevis for geotransformation eller kunstig belysning på nattsiden af planeten. Alt dette kan ses fra rummet. Mens vi indirekte kan undersøge disse signaturer gennem atmosfæriske, overfladiske og udstrålede signaler, er den bedste måde at studere planeten på selv at rejse derhen. 4,24 lysår virker måske ikke så fjerne, men et rumfartøj Voyager 1, der kører med 0,006% lyshastighed, når Proxima b om mange tusinde år.
Men andre metoder, der bruger moderne teknologi, giver os mulighed for at komme der hurtigere. Breakthrough Starshot-projektet foreslår brug af rumbaserede lasere til at fremskynde et rumfartøj udstyret med et sejl. De kunne fremskynde det til 20% af lysets hastighed, og hele rejsen ville tage omkring 21 år. En ny kilde til brændstof, der for eksempel indeholder antimateriale, som i science fiction-historier, kan meget vel blive virkelighed en dag. Hvis du accelererer undervejs med konstant acceleration, kan du nå en stjerne om 12 år.
Med andre ord, under hensyntagen til de forudsagte teknologiske fremskridt, og hvis vi ikke overtræder fysikens love, kunne vi sende et ubemandet rumfartøj til den nærmeste jordlignende planet i de næste 30 til 40 år og muligvis robotter eller mennesker. Det er tid til at gå, og hvis denne opdagelse ikke får os til at se efter en anden jord, så vil intet få os.
ILYA KHEL