Potraga za drugom Zemljom

(maj 2002.)

exoplanete
Potraga za drugom Zemljom

Siniša Lavrnja
vandergraaf@sympatico.ca

Iako na zemlji postoje teleskopi takve snage da možemo videti galaksije udaljene milijardama svetlosnih godina, iako imamo Hubble teleskop u orbiti sa izuzetno čistim pogledom neometanim zemljinom atmosferom, i pored X-ray i infracrvenih teleskopa, jedan objekat još niko nije video. Planetu sličnu našoj....drugu Zemlju u orbiti oko druge zvezde. Takvu planetu nije ni malo lako naći.

Kako da vidimo planetu?

Čak i sa distance od svega par svetlosnih godina u ovom našem kutku Mlečnog Puta, planeta slična Zemlji u orbiti bila bi previše blizu zvezdi da bi smo ih mogli videti kao dva objekta čak i sa Hubble teleskopom. Zvezda je 10 milijardi puta sjajnija od planete. Uočiti malu Zemlju u blještavilu izvora toplote pored nje bilo bi isto kao kada bismo pokušali uočiti malenoga svica tik ispred automobilskog fara sa distance od nekoliko hiljada kilometara.

projekti

I pored ovoga NASA je još pre par godina odlučila da je nagrada vredna truda i izazova i počela raditi na projektu nazvanom "Terrestial Planet Finder". European Space Agency ima sličan projekat nazvan "Project Darwin" i nije isključeno da bi se u budućnosti ova dva projekta mogla spojiti da bi se izbeglo dupliranje i suvišan trošak.

Naučnici su smatrali da bi ovakav projekat koštao milijarde dolara, zahtevao lansiranje snažnih i tehnološki savršenih svemirskih teleskopa i najmanje 25 godina pre nego što neko zapravo vidi i nađe drugu Zemlju. Njihovo lansiranje verovatno ne bi bilo moguće do 2030. g. ali bi ubrzo nakon lansiranja bili u mogućnosti da vidimo planete oko zvezda udaljenih od 3 do 5 parseka.

I dok su se astronomi zaglibili u planove o poretku svemirski baziranih teleskopa, tim naučnika i inžinjera sa univerziteta u Princetonu je izašao sa novom idejom koja bi mogla da ubrza ceo projekat za nekoliko godina i košta mnogo manje nego što je iko mogao i zamisliti, što je još više naglašeno jednoštavnošću i elegancijom cele ideje.

A jednostavnost i elegancija su zadnje stvari kojima su se naučnici mogli nadati kada su počeli planirati Finder jos 1996. g, samo nekoliko meseci posle pronalaska prvih planeta izvan našeg Sunčevog sistema.

Prva planeta je nađena u orbiti oko zvezde 51 Pegasi koja se nalazi na nekih 50 svetlosnih godina od nas u sazvežđu Pegasus. Prve otkrivene planete nisu direktno viđene već su otkrivene zahvaljujući gravitacionom ljuljanju zvezde i planete.

Do sada su astronomi otkrili skoro 100 velikih planeta u orbiti oko različitih zvezda. Sa tolikim brojem pronađenih velikih planeta skoro bi bilo neverovatno da ne bi mogle postojati i manje planete. Mnogi eksperimenti i promatranja su u toku. Eksperimentom OGLE III je posmatrano 52.000 zvezda slične veličine kao Sunce, od kojih je kod 46 zvezda uočena promena jačine svetlosti usled prolaska malog objekta ispred zvezde.

Naučnici koje je NASA prvo konsultovala su predvidjali lansiranje četiri ili pet teleskopa, svaki veći od Hubble-a, i njihovo slanje ka Jupiteru, gde se oblaci prašine našeg Sunčevog sistema razređuju. Leteći u perfektnoj formaciji i kombinujući njihovu svetlost u jednu veliku superčistu sliku, teleskopi bi bili u mogućnosti da vide planete veličine Zemlje. Cena ovog projekta bi bila izražena u milijardama dolara i tehnologija za ovako nešto još uvek ne postoji, ali naučnici su smatrali da je to jedina mogućnost.

NASA, pod pritiskom smanjivanja budžeta je već počela da ima druga razmišljanja u kome pravcu da krene sa Finder projektom. Velike kompanije kao Ball Aerospace, Lockheed Martin, Boeing-SVS i TRW su već upitane za predlaganje alternativnih pristupa. Princeton tim se takođe složio da je najbolji način pronalaska male planete izostavljanje klasičnog teleskopa i pravljenje interferometra, serije teleskopa izuzetne jačine. Na primer, ako je nekoliko teleskopa postavljeno na distanci od 10 kilometara jedan od drugog i ako se slike skupljene od svakog digitalizuju i postave zajedno u isto vreme, konačna slika bila bi rezolucija teleskopa sa jednim ogledalom velicine 10 kilometara.

Ali pravljene interferometra za nalaženje malih planeta je problematično. Prvo, sa sadašnjom tehnologijom kombinovanje svetlosnih signala istovremeno je veoma teško. Drugo, naći planetu kao Zemlja, i pogotovo direktno je videti radije nego otkriti je "ljuljanjem" stvorenim gravitacionim povlačenjem zvezde, postrojeni teleskopi korišćeni za kreiranje interferometra bi morali biti lansirani u svemir iznad zemljine atmosfere. Treće, teleskopi bi još uvek bili zaslepljeni svetlošću zvezde u blizini planete. Četvrto, interferometrija je bolja ako se koristi u infracrvenoj a ne u vidljivoj svetlosti.

Pozitivnosti i negativnosti infracrvenog svetla ilustruje kompleksnost sa kojom se naučnici moraju suočiti u dizajniranju opservatorije za traženje male planete. Infracrvena talasna dužina je duža od onih u vidljivoj svetlosti tako da optika ne mora da bude isto tako precizna. Takođe, infracrvena svetlost smanjuje problem zaslepljivanja svetlošću zvezde. Tipična zvezda nadjačava svetlost planete u vidljivoj svetlosti u razmeri od 10 milijardi prema jedan, ali u infracrvenoj svetlosti ta razmera se smanjuje na 10 miliona prema jedan, čineći planetu hiljadu puta lakšom za uočavanje. Još jedan plus infracrvene svetlosti je da kada naučnici načine fotografiju planete slične Zemlji, svetlost koja se reflektuje od njene atmosfere će pokazati njen hemijski sastav, a mozda čak i biohemijski sastav. Karl Sagan i drugi naučnici su pokazali da če se planeta pogodna za život najverovatnije istaći u njenom infracrvenom delu spektra.

Problem je što bi se flota teleskopa morala poslati prema Jupiteru, zbog Sunčeve prašine koja se proteže iza Marsa. A NASA je već odlučila da bi slanje teleskopa prema Jupiteru bilo preskupo i preteško. Jedna od solucija je da se ostane bliže Zemlji i da se problem prašine reši pravljenjem mnogo većih teleskopa.

Princeton tim je isprva došao na ideju o veoma neuobičajenoj orbiti po kojoj bi Finder ostao blizu Zemlje ali po potrebi slao Finder daleko ispod ili iznad ravni Sunčeve prašine. Ali rešavanje problema sa infracrvenilom ne bi bilo dovoljno. Ispostavilo se da kao prvo Sagan nije imao zadnju reč o detektovanju biohemije planete. Istraživanjem naučnika kao Wes Traub je otkriveno da ima još molekula vezanih za život koji bi se pojavili u vidljivoj svetlosti što uključuje vodu, kisonik i ozon. Zahvaljujući manjim talasnim dužinama, interferometar vidljive svetlosti bi bio mnogo manji i samim tim lakši za lansiranje.

Ipak još uvek najveći problem vezan za vidljivu svetlost je bio kako ukloniti zaslepljujuću svetlost zvezde. Jedina ideja je korišćenje specijalnih filtera koji bi blokirali svetlost spolja i bili tamniji prema centru. Na taj način bi zaklonili pogled prema zvezdi. Ali niko nikada nije uspeo da napravi takav filter.

[ 1 | 2 ] sledeća strana >

(maj 2002.)

vrh