Μια βελόνα σε αμέτρητα άχυρα: Βρίσκοντας κατοικήσιμους κόσμους - Άριελ Άνμπαρ

Δείτε όλο το μάθημα: http://ed.ted.com/lessons/a-needle-in-countless-haystacks-finding-habitable-planets-ariel-anbar

Πώς βρίσκουμε κατοικήσιμους κόσμους σαν τη Γη ανάμεσα σε δισεκατομμύρια γαλαξίες και δισεκατομμύρια άστρα; Τι είναι απαραίτητο για να υποστηριχθεί η ζωή όπως τη γνωρίζουμε; Ο Άριελ Άνμπαρ μας δίνει μία λίστα με τα απαραίτητα για την εύρεση ζωής σε άλλους πλανήτες.

Μάθημα: Άριελ Άνμπαρ. Κινούμενα γραφικά: TED-Ed.

Το σύμπαν περιέχει περίπου
100 δισεκατομμύρια γαλαξίες.

Κάθε γαλαξίας περιέχει
100 δισεκατομμύρια αστέρια.

Πολλά από τα αστέρια έχουν
πλανήτες σε τροχιά γύρω τους.

Πώς ψάχνουμε, λοιπόν, για ζωή
σε όλη αυτήν την απεραντοσύνη;

Είναι σαν να ψάχνουμε για ψύλλους
μέσα σε τρισεκατομμύρια άχυρα.

Εστιάζουμε την αναζήτηση
σε πλανήτες που μπορούν

να υποστηρίξουν ζωή όπως τη γνωρίζουμε,
τους λεγόμενους «κατοικήσιμους κόσμους».

Με τι μοιάζουν αυτοί οι πλανήτες;

Για να απαντήσουμε, δεν ψάχνουμε εκεί έξω.

Αντίθετα, κοιτάμε τους εαυτούς μας. Τη Γη.

Επειδή αυτός είναι ο μόνος πλανήτης που
είμαστε βέβαιοι ότι είναι κατοικήσιμος.

Όταν βλέπουμε τη Γη από το διάστημα,
βλέπουμε ένα μπλε, υδάτινο κόσμο.

Δεν είναι σύμπτωση ότι τα ¾ της
είναι καλυμμένα από ωκεανούς.

Εξαιτίας των μοναδικών χημικών
και φυσικών ιδιοτήτων του,

το νερό είναι απολύτως απαραίτητο
για τη ζωή όπως την ξέρουμε.

Γι' αυτό ενθουσιαζόμαστε με άλλους
κόσμους που έχουν άφθονο νερό.

Ευτυχώς το νερό είναι
πολύ σύνηθες στο σύμπαν.

Αλλά η ζωή χρειάζεται νερό σε υγρή
μορφή, όχι σε πάγο ή υδρατμούς

κι αυτό είναι λιγότερο συνηθισμένο.

Για να έχει ένας πλανήτης νερό
σε υγρή μορφή στην επιφάνεια του,

είναι σημαντικά τρία πράγματα.

Πρώτον, ο πλανήτης να είναι τόσο μεγάλος
ώστε η δύναμη της βαρύτητας

να μην αφήνει τα μόρια του νερού
να διαφεύγουν στο διάστημα.

Για παράδειγμα, ο Άρης είναι μικρότερος
από τη Γη και έχει μικρότερη βαρύτητα,

κι αυτός είναι σημαντικός λόγος
που ο Άρης έχει πολύ λεπτή ατμόσφαιρα

και καθόλου ωκεανούς στην επιφάνειά του.

Δεύτερο, ο πλανήτης χρειάζεται ατμόσφαιρα.

Γιατί;

Επειδή χωρίς ατμόσφαιρα,
ο πλανήτης βρίσκεται σε ένα κενό

και το υγρό νερό δεν είναι
καθόλου ευσταθές στο κενό.

Για παράδειγμα το φεγγάρι μας δεν έχει
ατμόσφαιρα, άρα αν χύσετε λίγο νερό εκεί,

είτε θα βράσει και θα εξατμιστεί,
είτε θα πήξει και θα γίνει πάγος.

Χωρίς την πίεση μίας ατμόσφαιρας,
το υγρό νερό δεν μπορεί να επιβιώσει.

Τρίτο, ο πλανήτης πρέπει να βρίσκεται
σε κατάλληλη απόσταση από το άστρο του.

Αν είναι πολύ κοντά,
η θερμοκρασία της επιφάνειας

θα ξεπερνά τη θερμοκρασία
βρασμού του νερού

και οι ωκεανοί θα εξατμιστούν.

Αν είναι πολύ μακριά, τότε
η θερμοκρασία της επιφάνειας

θα πέσει κάτω από
το σημείο πήξης του νερού,

και οι ωκεανοί θα παγώσουν.

Φωτιά ή πάγος.

Για τη ζωή όπως την γνωρίζουμε,
τίποτα από τα δύο δεν κάνει.

Η τέλεια ζώνη στην οποία
το νερό διατηρείται υγρό,

μοιάζει με έναν δακτύλιο
γύρω από το άστρο.

Τον ονομάζουμε κατοικήσιμη ζώνη.

Έτσι, όταν αναζητούμε
κατοικήσιμους κόσμους,

πρέπει να ψάχνουμε πλανήτες
στις κατοικήσιμες ζώνες των άστρων τους.

Σε αυτές τις περιοχές υπάρχουν
οι περισσότερες πιθανότητες

να βρεθούν πλανήτες όπως η Γη.

Αν και οι κατοικήσιμες ζώνες
είναι μια πολύ καλή αρχή

για την αναζήτηση πλανητών με ζωή,
υπάρχουν μερικές επιπλοκές.

Πρώτα, οι πλανήτες δεν είναι
απαραίτητα κατοικήσιμοι

απλά επειδή βρίσκονται
στην κατοικήσιμη ζώνη.

Σκεφτείτε τον πλανήτη Αφροδίτη.

Αν ήσασταν εξωγήινος αστρονόμος,
θα πιστεύατε ότι πιθανότατα φιλοξενεί ζωή.

Έχει το κατάλληλο μέγεθος, ατμόσφαιρα και
βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη του Ήλιου.

Ένας εξωγήινος αστρονόμος
μπορεί να την έβλεπε ως δίδυμη της Γης.

Αλλά η Αφροδίτη δεν είναι κατοικήσιμη,
τουλάχιστον όχι στην επιφάνεια.

Όχι από ζωή όπως τη γνωρίζουμε.
Είναι πολύ ζεστή.

Αυτό οφείλεται στο ότι η ατμόσφαιρά της
είναι γεμάτη CO₂,

ένα σημαντικό αέριο θερμοκηπίου.

Μάλιστα, η ατμόσφαιρά της αποτελείται
σχεδόν αποκλειστικά από CO₂

και είναι περίπου 100 φορές
πιο πυκνή από τη δική μας.

Έτσι, η θερμοκρασία στην Αφροδίτη
είναι αρκετά υψηλή για να λιώσει μόλυβδο

και ο πλανήτης είναι
πιο στεγνός κι απ' τη Σαχάρα.

Άρα η ανακάλυψη πλανητών
με κατάλληλο μέγεθος

και απόσταση από το άστρο τους
είναι μόνο η αρχή.

Θέλουμε επίσης να γνωρίζουμε
τη σύσταση των ατμοσφαιρών τους.

Η δεύτερη επιπλοκή εμφανίζεται, όταν
εξετάσουμε λίγο καλύτερα τον πλανήτη Γη.

Τα τελευταία 30 χρόνια έχουμε ανακαλύψει
μικρόβια που ζουν σε ακραία περιβάλλοντα.

Τα βρίσκουμε σε ρωγμές βράχων,
χιλιόμετρα κάτω από τα πόδια μας,

σε νερό που βράζει στον ωκεάνιο πυθμένα,

σε όξινα νερά θερμών πηγών

και σε σταγονίδια στα σύννεφα,
χιλιόμετρα πάνω από τα κεφάλια μας.

Αυτά τα λεγόμενα ακραιόφιλα
μικρόβια δεν είναι σπάνια.

Κάποιοι επιστήμονες εκτιμούν ότι η μάζα
των μικροβίων που ζουν σε μεγάλο βάθος

ισούται με τη μάζα όλων των ζωντανών
στην επιφάνειας της Γης.

Τα υπόγεια μικρόβια δεν
χρειάζονται ωκεανούς ή ηλιοφάνεια.

Αυτές οι ανακαλύψεις υποδεικνύουν
ότι οι πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη

ίσως είναι μόνο η κορυφή
του αστροβιολογικού παγόβουνου.

Ίσως υπάρχει ζωή σε υδροφόρους
ορίζοντες κάτω από την επιφάνεια του Άρη.

Μικρόβια ίσως ευδοκιμούν στην Ευρώπη,
ένα φεγγάρι του Δία,

όπου κάτω από την κρούστα πάγου πιθανώς
εκτείνεται ένας υγρός υδάτινος ωκεανός.

Στον ωκεανό κάτω από την επιφάνεια
του Εγκέλαδου, φεγγαριού του Κρόνου,

υπάρχουν γκέιζερ,
που εκρήγνυνται στο διάστημα.

Μήπως αυτά τα γκέιζερ βρέχουν μικρόβια;

Θα μπορούσαμε να πετάξουμε
ως εκεί για να μάθουμε;

Και τι γίνεται με τη ζωή
όπως δεν τη γνωρίζουμε,

όχι στο νερό αλλά σε άλλα υγρά;

Ίσως εμείς είμαστε τα αλλόκοτα πλάσματα,

που ζουν σε ένα ασυνήθιστο
και ακραίο περιβάλλον.

Ίσως η πραγματικά κατοικήσιμη
ζώνη είναι τόσο μεγάλη,

που υπάρχουν δισεκατομμύρια βελόνες
σε αυτά τα τρισεκατομμύρια στάχυα.

Ίσως η Γη είναι μόνον ένα από τα διάφορα
είδη κατοικήσιμων κόσμων.

Ο μόνος τρόπος να το μάθουμε
είναι να ξεκινήσουμε να εξερευνούμε.