Pozadina jednog otkrića: Zemlja 2.0 ili Greška 2.0 ?

U nauci treba biti oprezan sa pompeznim naslovima i najavama. Naročito pažljivo treba koristiti prefiks "naj", jer on često zna kao bumerang da doleti svojim vlasnicima i učini potencijalno otkriće klasičnom zabludom. Prošle godine smo imali svež primer jedne od najposećenijih (primećujete pompeznost? :)) konferencija za štampu u istoriji astronomije, kada su naučnici BICEP-2 tima obelodanili svoje otkriće gravitacionih talasa. Da je ono bilo potvrđeno, to bi zaista i bilo jedno od najvećih (evo ga opet taj pompezni momenat) otkrića veka, jer je gravitacija jedina prirodna sila za koju još uvek ne znamo prenosioca interakcija, pa bi u tom smeru BICEP rezultat bio izuzetno značajan.

Čak je i direktor celog projekta, Prof. Kovach doleteo gotovo brzinom svetlosti iz USA u Lajden (Holandija), na institut za astronomiju, da održi pred svima nama brzometno predavanje o tome kako nema nikakve dileme da se u njihovim podacima krije dokaz o postojanju gravitacionih talasa, glavnim svedocima inflatorne teorije koja i dalje čeka svoju punu potvrdu. Ono što su istraživači sa BICEP-2 projekta tada prećutali pred zbunjenim i prilično sumnjičavim kolegama, bila je nepreciznost podataka o zračenju galaktičke prašine koja je kasnije i učinila da se celokupno "otkriće" ospori, a nedugo zatim i pobije kada su komplementarni podaci o toj famoznoj prašini došli sa konkurentskog teleskopa PLANCK. Ne verujem da je ljudima sa BICEP-a bilo lako, ali ponekad morate da razmislite do koje granice ide istraživački marketing kako biste izbegli onaj epilog sa bumerangom.

Najnovija marketinška bomba, ovog puta lansirana od strane NASA, odjeknula je, čini se, još jače. Možda i zbog toga što je prosečnom Zemljaninu lakše objasniti koliki je značaj otkrića potencijalno nastanjive planete u odnosu na nekakve gravitacione talase, za koje baš i ne znamo čemu služe, iako smo svi čuli i čitali da bi njihovo detektovanje bilo nešto najvrednije u nauci uopšte. Kepler teleskop je NASA poslala u svemir sa namenom da istražuje vansolarne planete. Pre dva dana, domaći i strani mediji bili su osveženi naslovima koji to otkriće stavljaju u istu liniju sa iskrcavanjem čoveka na Mesec, merenjem ubrzanja širenja Kosmosa ili otkrićem Higsovog bozona. Ono što pomenutom otkriću Kepler 452/b (ili popularno nazvanom Earth 2.0) nedostaje jeste upravo ono što je nedostajalo i "otkriću" gravitacionih talasa - činjenično stanje ! Prema tome, fali ono što puku detekciju može da izdigne na nivo značajnog otkrića u toliko željenim revolucionarnim razmerama (ah, ako nije zlatna medalja i svetski rekord na Olimpijskim igrama, takmičenje kao i da ne postoji, zar ne?).

Kepler teleskop

Odnos površinske temperature sa energijom dobijenom od matične zvezde

Hajde onda da pogledamo činjenično stanje vezano za ovu novu Zemlju 2.0, kako su je odmah nazvali i mediji i pojedini naučnici. Kepler space observatory je lansiran 2009. kako bi mapirao vansolarne planete u našoj galaksiji i do sad ih je pronašao gotovo 1000 u preko 400 zvezdanih sistema !!! Posao verifikovanja planeta nađenih Keplerovim uređajima nije nimalo lak, i sastoji se u pratećim posmatranjima značajnih kandidata pomoću najvećih zemaljskih teleskopa (Keck na Havajima, VLT, Gran Canarias na Kanarskim ostrvima). Zanimljivo je da je Kepler teleskop ove godine već imao jedno izuzetno vredno otkriće: pratio je evoluciju jedne velike supernove, što je teoretičarima omogućilo da bolje upoznaju fenomen tamne energije (ako se pitate kako i zašto, pogledajte članak o Nobelovoj nagradi za širenje svemira na ovom blogu). 

VLT teleskop u pustinji Atakama, Čile

Ono što je svakako svima nama najzanimljivije jeste poslednje otkriće -  u pitanju je planeta nazvana Kepler 452b. Ona je zanimljiva jer orbitira oko planete G klase kojoj pripada i naše Sunce. Takođe je zanimljiva jer je period obilaska oko te zvezde vrlo blizak našem periodu od 365 dana (u slučaju Keplera 452b je malo veći i iznosi 385 dana). Naučnike, međutim, najviše privlači mogućnost da se ta vansolarna planeta nalazi u tzv. habitabilnoj zoni, hipotetički pretpostavljenoj oblasti koja bi na osnovu raznih parametara (udaljenosti od matične zvezde, metaličnosti, opasnosti od potencijalnih supernova efekata itd.) omogućila da planetarni objekat ima uslove za stvaranje vode na svojoj površini. Zašto voda? Zato što je jedna od osnovnih mantri koje NASA koristi u traženju inteligentnog života van Zemlje upravo: traži vodu-nađi život ! 

Atlas egzoplaneta- kliknite za veći prikaz

I upravo se tu pojavljuju veliki problemi koji prete da potpuno unište naše snove o masovnom naseljavanju Zemlje 2.0. Verujem da ste, bar mnogi od vas, već izmaštali šta bi otkriće takve planete moglo da nam donese. Zamislite, dakle, dvaput veću planetu od ove naše sa nekim dvaput većim Zemljanima 2.0 koji tamo žive. Oni bi imali i dvaput više vode, samim tim i dvaput više života, prema tome i dvaput više mogućnosti za uživanje, da ne govorimo o dvaput većim platama i mogućnostima da mi ovako mali u odnosu na njih (jer su i dvaput veći od bilo kog Zemljanina 1.0) ne bismo predstavljali pretnju po njihove resurse ako bi im nekad otišli u posetu. Svi ovi snovi za sad padaju u vodu (oh, ironijo!), pročitajte i zašto. Kao što još jednom želim da napomenem, ja nisam stručnjak za planetarnu astronomiju, ali neki od mojih dragih kolega sa Opservatorija u Lajdenu i Koloradu jesu (hvala Mateu Brođiju i Ninke van der Melen), pa sam ih priupitao šta misle o pomalo sumnjivoj i pompeznoj kampanji koju je ceo svet poveo ovih dana o otkriću Earth 2.0. Njihova i moja razmišljanja iskombinovana sa jednom detaljnom reakcijom astrofizičarke Elizabete Tasker, sumirana su u sledećim crticama:

• Kepler 452b je u orbiti oko Kepler 452 zvezde, u sazvežđu Labud, a sama planeta ima masu od oko 5 Zemljinih masa, i temperaturu na površini od oko 265 K. Međutim, treba ovde odmah podvući ozbiljnu distancu jer su u astronomiji ovakva merenja izuzetno neprecizna. Da bi se detaljne fizičke karakteristike planete proverile i odredile, potrebna su dodatna posmatranja velikim optičkim teleskopima sa Zemlje, i tek naknadna obrada podataka daće precizne odgovore vezane za temperaturu i masu.
• Iako je najavljena kao Zemlja 2.0 nije uopšte jasno da li je planeta stenovita ili gasovita. Neptunovski tip planeta bio bi onaj tip objekata koji UOPŠTE nema površinu, tako da tu potpuno otpada definicija habitabilnosti kao "mogućnost da radijativni efekti sa matične zvezde budu u skladu sa uslovima o održavanju vode u tečnom obliku na površini planete ". Naravno, otpada jer površine nema ! 
• Dakle, koliko je obećavajuće da Kepler 452b sadrži okean? Prema mišljenju Matea, Ninke i Elizabet GOTOVO NIKAKVO. U prilog tome ide i rad astrofizičara sa CALTECH-a, Leslija Rodžersa koji je prošle godine objavio istraživanje po kom svaka vansolarna planeta koja ima radijus veći od 1.6 radijusa Zemlje verovatnije spada u Neptunovske objekte, dakle gasne džinove, nego li u stenovite planete.
• Definitivna potvrda o tome da li ima ili nema čvrste površine na planeti zavisi od sastava, pre svega elemenata poput gvožđa, magnezijuma, kiseonika, silicijuma i ugljenika. Njihovo mešanje pri diferencijalnoj rotaciji diska dovodi do raznih udela tih elemenata u sastavu planete. Naučnici sa Kepler misije daju mogućnost da je planeta stenovita sa svega 49-62%, ali i ta verovatnoća postaje mnogo manje optimistična kada bacimo pogled na gravitaciju ove ekstrasolarne planete. U čemu je štos? Jednostavno, ukoliko pretpostavimo ono što bismo svi želeli, a to je da Kepler 452b nije Neptun-like, već Earth-like objekat, tada bi njegova gravitacija trebalo da bude 1.6-1.8 puta veća od Zemljine. Atmosfera na osnovu toliko velike gravitacije je sigurno gušća i realno dovodi do efekta "staklene bašte" koji bismo svi želeli da izbegnemo ukoliko bismo jednog dana pohrlili da naselimo taj daleki svet.
• Na kraju, zanimljiva (ali i razočaravajuća) činjenica je da nije detektovana nijedna druga planeta koja orbitira oko zvezde Kepler 452. To može da ima ogromne konsekvence na sposobnost da ta planeta dobije vodeni resurs od nekog drugog objekta, kao što je pretpostavljeno Zemlja dobila (recimo od ledenih stena koje su formirane u Sunčevom sistemu i usmerene ka Zemlji zahvaljujući ogromnoj gravitaciji Jupitera). U slučaju Kepler 452b, nepostojanje takvog "lanca vodene ishrane" mogao bi da znači i nemogućnost njenog stvaranja.

Naravno, ne treba da se razočaramo ako se uskoro pokaže i zvanično da Kepler 452b ni izbliza nije onoliko "Zemljolik" koliko smo želeli. Na kraju krajeva, pogledajte grafik iznad. Sa misijom Kepler, naše mogućnosti dobacile su do brojke kakve nisom ni slutili svega deceniju ranije. Suština misija (i života na kraju krajeva) je u neprestanom traganju. Možda nas najviše u budućnosti iznenade svetovi koji i ne liče na naš, a otvore nam svoja vrata na neki potpuno neočekivani način. Do tada, trebalo bi, nezavisno od toga da li smo u poziciji profesionalnih naučnika ili "samo" ljubitelja prirode, da povedemo računa o davanju realnih informacija o tim traganjima. Ponekad je koracima dovoljna jedna jedina kombinacija da iskoče na pravo mesto. Isto koliko im je dovoljno da zalutaju.