În căutarea altor lumi

Metaforic vorbind, un licurici este doar o scînteie în lumina unui reflector de 1,5 m diametru. Pentru astronomii care speră să „vadă“ lumina unei planete cît Terra orbitînd o stea de miliarde de ori mai strălucitoare este ca şi cum ar distinge un licurici în strălucirea unui reflector, de la 5.000 km, într-o noapte ceţoasă. Ceaţa – artificială în acest caz – este praf cosmic emis de roiul de asteroizi şi comete care, probabil, înconjoară steaua. Provocarea pentru vînătorii de Pămînturi: blocarea luminii stelare, astfel ca planeta să fie vizibilă. Foto: Mark Thiessen

Astronomii sînt mai siguri ca oricînd că în univers există planete ca a noastră. Acum ei trebuie doar să le găsească.

Este trecut de miezul nopţii, însă pentru Dominique Naef, aflat în întunecata cameră de comandă a telescopului, ziua de lucru a căpătat brusc strălucire. El mişcă rapid cursorul computerului pe o linie şerpuită. „Îmi place“ – spune radios astronomul elveţian.
La 50 de ani-lumină depărtare, pe cerul nopţii, o stea cît soarele nostru execută un dans maiestuos, mişcîndu-se către Pămînt şi înapoi. De la Observatorul La Silla, în munţii din Chile, Naef şi colegii săi au captat luni de zile licăriri ale acestui dans. În cea mai mare parte a timpului însă vizibilitatea le-a fost blocată de nori şi, ca în această noapte de august – miezul iernii în Chile –, de o umiditate atît de mare, încît cupola telescopului a trebuit închisă pentru a-l feri de îngheţ. Ceva mai devreme, în cursul serii, Naef privea posomorît la datele meteo afişate. Se temea de încă o noapte pierdută. Apoi, umiditatea a scăzut, iar operatorul telescopului le-a dat OK-ul. Naef şi Cristoph Mordasini, un absolvent de la Berna, s-au îmbulzit la monitoare. Au reuşit să mai înregistreze cîteva date despre mişcarea stelei, înainte ca umiditatea să crească din nou, iar operatorul să dea stingerea pentru acea noapte.
A fost doar o străfulgerare a mişcării, dar suficientă ca să transforme o bănuială aproape într-o certitudine. Agitaţia cursorului lui Naef arată că datele picaseră exact acolo unde ar fi trebuit dacă o planetă invizibilă ar fi tras-o înainte şi-napoi. A doua zi, şeful echipei, Michel Mayor, de la Universitatea din Geneva, veteran vînător de planete, a hotărît că era timpul să anunţe descoperirea. Dacă va rezista şi examinării altor cercetători, această planetă, orbitînd în jurul unei stele numite Mu Arae, va constitui o piatră de hotar în căutarea altui Pămînt.
Acum un deceniu, cînd Mayor şi un alt coleg, Didier Queloz, au identificat prima planetă orbitînd în jurul altei stele de tipul Soarelui, a fost un eveniment remarcabil. Pînă acum, astronomii care urmăresc balansul stelelor din apropierea sistemului nostru solar au detectat peste 130 de planete. E o recoltă neobişnuită: giganţi învăluiţi de gaze, cei mai mulţi de sute de ori mai grei decît Terra, unii pe orbite alungite ciudat, iar alţii atît de aproape de steaua lor, încît o înconjoară în cîteva zile sau chiar ore. Însă planeta lui Mu Arae şi alte două anunţate cam în acelaşi timp de grupuri de cercetători din Statele Unite sînt mult mai mici decît predecesoarele lor şi ar putea fi formate în mare măsură din rocă. O dată cu descoperirea lor, vînătoarea de planete a devenit obişnuită. Aceste noi planete nu sînt încă locuri propice vieţii, aşa cum o ştim noi. Planeta care orbitează în jurul lui Mu Arae cîntăreşte cel puţin de 14 ori mai mult decît Pămîntul. E dogoritor de aproape de steaua sa, făcînd o rotaţie completă la fiecare 9,5 zile. Astronomii sînt însă convinşi că în curînd vor descoperi sisteme solare în care s-ar fi putut forma planete mici, temperate, ca Pămîntul, unde ar putea înflori unele forme de viaţă. „Chiar sîntem pe punctul de a descoperi sisteme ca al nostru“ – spune Debra Fischer, de la Universitatea de Stat San Francisco.
Ceea ce vor descoperi mai întîi, cred ei, vor fi indicii despre planete-gigant, pe orbite circulare aflate departe de soarele lor, la fel ca Jupiter – corpuri cereşti despre care astronomii cred că ar spori şansele de formare şi supravieţuire în apropierea aceleiaşi stele a unor planete similare Pămîntului. Următorul pas este fotografierea efectivă a unei planete îndepărtate. În laboratoare şi sub cupolele din vîrfurile munţilor, inginerii dezvoltă tehnologii capabile să înregistreze palida licărire a unei planete imediat lîngă strălucirea soarelui ei. De la sol, această vrăjitorie optică permite vederea unei planete de mărimea lui Jupiter. Din spaţiu, de la bordul unei misiuni de cîteva miliarde de dolari, numită Terrestrial Planet Finder – TPF, programată să zboare în circa un deceniu, ea ar putea să descopere lumina unei planete nu mai mari decît Pămîntul.
E greu să mai găseşti cuvinte pentru a reda emoţia resimţită de cercetători în perspectiva descoperirii acelui palid punct albastru. Dacă i s-ar comunica găsirea unui loc temperat, cu apă, omenirea s-ar afla în faţa unei versiuni de secol XXI a teoriei lui Copernic, de acum 500 de ani, că Pămîntul nu este centrul sistemului solar. „Descoperirea oxigenului, a ozonului, a unor variaţii şde luminozitateţ datorate continentelor, acestea ar fi cu adevărat palpitante“ – spune Sara Seager, de la Carnegie Institution, din Washington, care perfecţionează tehnicile de interpretare a primelor înregistrări ale licăririi unor planete de tipul Pămîntului.

Galerie de imagini:

Nimic din toate acestea nu s-ar fi întîmplat, dacă n-ar fi fost acele nopţi de iarnă petrecute acum un deceniu de Didier Queloz, pe atunci doctorand la Universitatea din Geneva, la un telescop de mare altitudine de pe un platou din sudul Franţei. Queloz şi mentorul său, Michel Mayor, căutau indicii asupra prezenţei unor companioni ai stelelor din apropiere. Ei sperau să găsească unele din acele stele palide, stinse, numite pitice brune. Dar şi ei îşi încercau norocul într-un joc care-i dezamăgise pe mulţi alţi astronomi înaintea lor: vînarea de planete îndepărtate.
Strategia lor era să descompună lumina fiecărei stele în toate culorile sale, generînd un spectru dungat de linii negre, ca un cod de bare. Fiecare linie neagră indică o lungime de undă a luminii absorbite de gazele de la suprafaţa stelei. Cînd steaua se apropie sau se îndepărtează de Pămînt, liniile îşi schimbă lungimile de undă, mai scurte sau mai lungi. O schimbare ritmică, înainte-înapoi, a lungimii de undă din spectrul unei stele poate însemna că steaua se apropie de noi, apoi că se îndepărtează. Ceva masiv ar trebui să orbiteze în jurul ei, trăgînd-o dintr-o parte în alta. Amploarea schimbării este aproximativ proporţională cu masa obiectului, iar durata acesteia ne spune în cît timp parcurge o rotaţie completă.
„Principiul e simplu – spune Mayor –, însă la detalii dai de dracu’.“ Schimbarea ritmică a liniilor poate fi minusculă – pe un detector, nu mai mult decît lăţimea cîtorva zeci de atomi, sau cam aşa ceva, pentru planete de mărimea ultimei descoperite de grupul său.
În 1994, astronomii credeau, de asemenea, că ar putea trece ani, dacă nu decenii, pînă să vedem o stea mişcîndu-se sub vraja unei planete. Singurele planete capabile să-şi smucească steaua suficient de rapid pentru a fi înregistrată de instrumentele de atunci ar fi avut masa lui Jupiter sau chiar mai mare – de sute de ori mai grea decît Pămîntul. Spre surprinderea lui Queloz, una dintre stelele pe care le-a observat în acea iarnă se balansa înainte şi-napoi la fiecare 4,2 zile. Ar fi putut fi doar întîmplare, însă poate că era o planetă cu masa cît jumătate din Jupiter, pe o orbită pe care nimeni n-o crezuse posibilă – atît de aproape, încît planeta aproape îşi mîngîia steaua părintească. Încurajat de Mayor, Queloz a perseverat, adunînd date după date, pînă ce a fost sigur.
Unii astronomi au crezut că planeta, numită 51 Peg b, după numele stelei-mamă din constelaţia Pegasus, era prea bizară să fie reală. S-a dovedit însă că ea avea să fie doar prima dintr-o avalanşă. După ce Mayor şi Queloz au anunţat descoperirea, în toamna lui 1995, alţi vînători de planete ghinionişti au mai aruncat o privire asupra datelor, atenţi la oscilaţii de scurtă durată. De asemenea, ei şi-au extins căutările spre alte sute de stele apropiate. Şi-au făcut rapid apariţia mai multe planete-gigant, unele aflate pe orbite arzător de apropiate de stea – „coaptele“, cum le numesc acum unii astronomi –, şi altele gonind între aproape şi departe, fiecare pe orbita ei, extrem de excentrică sau de alungită. Aceste descoperiri povestesc despre starea de agitaţie planetară – planete-gigant împinse din îndepărtatele lor locuri natale pe orbite apropiate, fierbinţi, şi surori de-ale lor care se joacă cu gravitaţia de-a „trage frînghia“, pînă ce una din ele e aruncată în adîncul spaţiului. După cum spune Greg Laughlin, astronom la Universitatea din California, Santa Cruz, „ceea ce vedem acum sînt mişcările şovăielnice ale ultimilor supravieţuitori ai unor sisteme care au fost copiii teribili ai vremii lor“.
Cîteva dintre planetele „coapte“ au fost zărite chiar pe cînd tranzitau steaua lor, trecînd prin faţa acesteia şi diminuîndu-i strălucirea ca un gîndac care se tîrăşte pe o lampă. În anii de început, scepticii susţineau că cu totul altceva decît planetele ar putea explica de ce stelele par să oscileze. „Prima planetă observată în tranzit a demolat acea idee“ – spune David Charbonneau, de la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, unul dintre descoperitorii planetei.
Descoperită în 1999, orbitînd o stea numită HD 209458, acea primă planetă în tranzit a dat astronomilor şi prima înregistrare a dimensiunilor unei planete din afara sistemului nostru solar. Deşi mai uşoară decît Jupiter, aceasta e mai umflată, avînd diametrul cu 35% mai mare. Subtilele schimbări de culoare, înregistrate cînd razele stelei trec prin atmosfera dilatată de căldură a planetei, oferă, de asemenea, indicii despre ceea ce compune această lume îndepărtată – hidrogen, heliu şi sodiu, iniţial –, dar, în acelaşi timp, şi semne că aceasta se evaporă încet din cauza căldurii. Una peste alta – spune Laughlin –, „e un noroc neaşteptat să dai peste o planetă care trece prin faţa unei stele strălucitoare.“ Aşa că astronomii sînt dornici să găsească cît mai multe. Un grup, din care face parte şi Charbonneau, a pus la punct o reţea de mici telescoape, care scanează mii de stele, noapte de noapte.

Galerie de imagini:

Nici planetele „coapte“ şi nici giganticele excentrice nu seamănă deloc cu planetele pe care le cunoaştem, iar atracţia gravitaţională a acestor uriaşi furioşi ar putea ameninţa supravieţuirea unor planete de tipul Pămîntului. Şi totuşi, planetologul Jonathan Lunine, generînd rapid, unul după altul, modele ale formării planetelor pe monitorul din biroul său de la Universitatea din Arizona, nu este deloc dezamăgit de aceste lumi stranii. „Sînt obişnuite, şi asta în cel mai bun sens al cuvîntului – spune el. Sînt suficient de obişnuite încît formarea planetelor să apară ca un proces normal.“ Dar nu atît de obişnuite încît să excludă formarea unor sisteme solare ca al nostru, în care Pămîntul poate coexista cu planete-gigant care se mişcă pe largi orbite circulare, ca a lui Jupiter. Pînă acum, astronomii au descoperit planete orbitînd în jurul a doar circa 10% din stelele de tipul Soarelui pe care le-au studiat. Ceea ce lasă suficient loc pentru a găsi şi alţi Jupiteri, pe măsură ce căutările sînt tot mai precise. Modelele computerizate făcute de colegii lui Lunine arată de ce este important acest lucru: Jupiterii ajută Pămînturile să prindă formă. În discul de gaze şi praf care înconjoară o stea nou-născută, se crede că planetele-gigant sînt cele care se formează primele, în jur de un milion de ani. Resturile constituie materie primă pentru planete mai mici. Praful se adună în pietriş, pietrişul în roci, iar rocile în sute de embrioni planetari cam de mărimea Lunii noastre. Apoi însă procesul se blochează, cel puţin în majoritatea modelărilor computerizate, deoarece aceşti embrioni rămîn pe orbite circulare strînse, ca nişte şoferi care ţin banda pe autostradă. Nu se ciocnesc unii de alţii, deci nu mai cresc.
„Aici intervine Jupiter“ – spune Lunine. Cu gravitaţia sa puternică, „Jupiter începe treptat să le atragă, făcîndu-le orbitele tot mai excentrice“. Din cîteva clicuri, el schimbă cadrele pe ecran, trecînd peste zeci de milioane de ani. Cadru cu cadru, influenţa lui Jupiter transformă un grup ordonat într-un roi dezorganizat de embrioni care se ciocnesc. În acest haos se formează cîteva planete de mărimea Pămîntului şi a lui Marte.
După cum arată modelele computerizate, Jupiter acordă o a doua şansă. La o distanţă faţă de o stea tînără cam cît cea a Terrei, discul e prea fierbinte pentru ca apa să poată rezista în materia primă a planetei, lăsînd uscat iască orice embrion planetar. Apa nou-născutului sistem planetar ar fi blocată în embrioni îngheţaţi, aflaţi la distanţe de cîteva ori mai mari – unde e prea rece ca să existe viaţă. Un Jupiter însă ar putea face ca embrionii îndepărtaţi să vireze spre interior, către stea, scăldînd într-un generos val de apă orice planetă nou-născută cu care s-ar ciocni. Pe monitorul lui Lunine, embrionii planetari aflaţi la o distanţă „pămînteană“ de stea încep prin a fi roşii, adică arizi. Pe măsură ce Jupiter agită spiritele, iar embrionii se transformă în adevărate planete, culoarea virează către albastru sau verde – adică sînt îmbibate de apă. Ulterior, sînt de părere Lunine şi alţii, Jupiterii vor acţiona ca nişte bodyguarzi ai acestor mici lumi apoase. Într-un sistem planetar nou-născut, resturi de rocă şi gheaţă suficient de mari pentru a devasta un Pămînt ar putea rătăci sute de milioane de ani. În sistemul nostru solar, Jupiter a contribuit la „curăţirea cartierului“. Cu puternica sa gravitaţie, el a preluat loviturile unora dintre aceşti aducători de necazuri, i-a azvîrlit pe alţii departe în spaţiu sau spre Soare, iar pe cei mai mulţi i-a mînat în centura de asteroizi. Rezultatul constă într-o zonă de protecţie, în care Terra supravieţuieşte. Se pare deci că drumul spre un alt Pămînt duce printr-un alt Jupiter. Însă detectarea acelei oscilaţii care ar dezvălui un Jupiter înseamnă să monitorizezi o stea 10 ani sau mai mult, timp în care planeta-gigant îşi încheie maiestuoasa orbită. Deja cei care observă aceste oscilaţii o fac de destulă vreme pentru a fi suficient de aproape. Anul trecut, un grup condus de Paul Butler, de la Carnegie Institution of Washington, a prezentat o nouă planetă-gigant, cu o orbită aproape circulară, cu durata de 6 ani, cam jumătate din cea a lui Jupiter.

Într-un atelier de sub tribunele stadionului de fotbal din Tucson, al Universităţii din Arizona, o oglindă de telescop, de mărimea unui mic patinoar, stă aşezată într-un suport. Ea se află în toiul unui proces de şlefuire de 3 luni, în care o freză diamantată transformă suprafaţa de 8,4 metri diametru, dîndu-i o formă aproape perfectă pentru lustruirea finală. Cînd va fi gata, oglinda va fi transportată pe vîrful Muntelui Graham, la 100 km spre nord-est, alăturîndu-se alteia, gemene, gata deja. Acolo ia naştere Marele Telescop Binocular („the Large Binocular Telescope“ – LBT). Începînd din 2006, oglinzile sale gemene vor scruta spaţiul, căutînd Jupiteri.
Mărimea sa îi va permite telescopului să vadă obiecte mult mai palide, pe care doar cîteva telescoape din lume le văd. Însă noutatea constă în oglinzile gemene, care deschid calea unei adevărate performanţe de alchimie optică, prin care lumina stelară poate fi schimbată în obscuritate totală.
Această tehnică, numită interferometrie de anulare, se bazează pe faptul că undele luminoase au creste şi depresiuni, la fel ca valurile pe apă. Aliniind perfect undele luminoase captate de cele două oglinzi, dintr-un punct oarecare de pe cer, astronomii pot suprapune crestele prinse de o oglindă cu depresiunile prinse de cealaltă, astfel încît lumina e pur şi simplu anulată. Căştile care permit „tăierea zgomotului“ folosesc acelaşi principiu la undele sonore anihilate; în cazul luminii, ceea ce rezultă este o zonă neagră.
Pentru ca această tehnică să reuşească, razele de lumină trebuie să fie ghidate şi suprapuse cu precizie extremă. Răsplata: „stingerea“ luminii unei stele, în aşa fel încît o planetă-gigant, de sute de mii de ori mai palidă, aflată la numai un fir de păr distanţă pe cer, să devină vizibilă.
Chiar şi atunci, LBT-ul nu va putea vedea probabil o replică fidelă a Jupiterului nostru, slab luminat de îndepărtatul său soare. Pentru a fi vizibil pentru un telescop terestru, un Jupiter din afara sistemului solar ar trebui să fie de cîteva ori mai mare sau cu mult mai tînăr, să zicem cam jumătate de miliard de ani, în loc de aproape cinci miliarde.
Tehnica anulării are numeroşi rivali printre instrumentele de depistare a Jupiterilor. „Este o cursă a înarmărilor tehnice“ – spune Laird Close, de la Universitatea din Arizona, care urmăreşte o altă abordare.
Folosind telescoape în Arizona şi Chile, el exploatează subtilele diferenţe de culoare dintre o stea şi un Jupiter tînăr. Cu filtrele adecvate, el speră să poată întuneca steaua, făcînd vizibilă orice planetă. Ben R. Oppenheimer, de la American Museum of Natural History, încearcă altceva. El a echipat un telescop din Maui cu un set de măşti precis dimensionate, care blochează fizic lumina stelară. „Totul constă în anularea luminii stelei“ – spune el.
Nici una dintre aceste scoateri din ecuaţie ale stelei nu ar fi posibilă fără optică adaptativă – o modalitate de a mări claritatea imaginilor telescopice. Chiar şi cele mai bune telescoape terestre de obicei văd o stea ca printr-o lentilă pătată de grăsime. De vină este atmosfera Pămîntului: pe ultimii kilometri ai drumului luminii de la stea la telescop, turbulenţa aerului distorsionează şi încîlceşte razele. Optica adaptativă măsoară gradul de încîlcire cu un senzor special, care trimite informaţiile spre o oglindă flexibilă ce se deformează şi se unduieşte de mai multe ori pe secundă ca să cureţe imaginea stelei.
Cele mai multe dintre marile telescoape ale lumii sînt deja echipate cu optică adaptativă, iar unii vînători de planete îşi încearcă norocul pe sistemele deja cunoscute, fără alte trucuri care să mascheze steaua.
O planetă-gigant foarte tînără, de un roşu-aprins, ar putea fi vizibilă dacă ar orbita de cel puţin zece ori mai departe decît Jupiter. Chiar şi aşa, „este ceva cu bătaie lungă“ – admite Bruce Macintosh, expert în optică adaptativă la Lawrence Livermore National Laboratory.
Macintosh şi alţi cercetători lucrează la o nouă versiune a opticii adaptative, care ar putea furniza certitudini cu zecile. Numită „optică adaptativă extremă“, ea va înlocui sutele de mici pistoane care schimbă conformaţia actualelor oglinzi flexibile cu mii de pistoane mai mici şi va corecta lumina nu de sute, ci de mii de ori pe secundă.
„Asta ne-ar aduce o grămadă de planete adevărate“ – spune Macintosh – nişte Jupiteri tineri şi fierbinţi, la distanţa la care se află Jupiterul nostru. Fiecare dintre aceştia va face din steaua sa un loc în care să căutăm planete de tipul Pămîntului, cînd vor începe serios căutările.

Unii astronomi nu aşteaptă pînă ce planete tot atît de mici ca Pămîntul vor putea fi văzute. Ei speră că actualele instrumente vor putea pune în evidenţă lumi care ar putea fi locuibile, chiar dacă destul de diferite de a noastră. Aceasta este una dintre misiunile lui HARPS, instrumentul responsabil pentru ultima descoperire a echipei elveţiene. Bîrlogul său de beton se află sub cupola telescopului de la La Silla.
Afară, soarele străluceşte puternic în deşertul muntos din nordul chilian. Înăuntru, coridoare întunecate conduc spre o uşă pe care Michel Mayor o deschide folosind o cartelă magnetică. În spatele ei se află o altă uşă, bine ferecată cu un lacăt mare. Mayor, mîndrul părinte al lui HARPS, nu are însă cheia. Şi, deocamdată, nimeni de pe munte nu o are. De fapt, accesul este blocat deoarece ar fi foarte uşor de perturbat controlul precis al temperaturii, stabilitatea optică şi vidul înalt, care-i permit lui HARPS să cearnă lumina stelelor în căutarea unor indicii despre planete mai mici decît toate cele detectate pînă acum.
Fibre optice argintii şerpuiesc spre camera cea mai ascunsă, ducînd cu ele lumina stelară de la telescopul de 3,6 metri de deasupra. Sigilat într-un conteiner vidat, lung de 3 metri, HARPS descompune lumina într-un spectru şi monitorizează miile de linii în căutarea oscilaţiilor. Este aceeaşi strategie care a permis descoperirea a aproape tuturor planetelor găsite pînă acum. Însă HARPS, care funcţionează de la sfîrşitul lui 2003, aduce o precizie în lucru cu mult mai mare decît vechile instrumente ale lui Mayor – suficientă pentru a realiza cînd o stea aflată la zeci de ani-lumină depărtare se mişcă înainte şi înapoi faţă de Pămînt cu o viteză nu mai mare decît cea a mersului pe jos.
Sensibilitatea a fost elementul-cheie în depistarea planetei lui Mu Arae, atît de mică, încît exercită o atracţie foarte slabă asupra stelei sale. Această sensibilitate i-ar putea permite lui HARPS să detecteze planete similare – care au, să zicem, de 20 de ori masa Pămîntului sau, în mare, masa lui Neptun – aflate pe orbite de mărimea celei terestre. Nimeni nu ştie cum ar putea arăta asemenea lumi, însă planete precum cea a lui Mu Arae au sporit speranţele că ele există. „Putem visa“ – spune Queloz.
La fel pot face şi rivalii lui Mayor şi Queloz. Barbara McArthur, de la Observatorul McDonald, al Universităţii din Texas, a găsit o planetă de numai 14 ori mai grea ca Pămîntul – la fel de mică precum cea a lui Mu Arae – ocolind steaua 55 Cancri la fiecare 2,8 zile. Paul Butler şi colegii săi i-au adăugat-o şi pe a lor, de „categoria cocoş“, cîntărind de 21 de ori masa Pămîntului. Acum, la Observatorul Lick, de lîngă San Jose, California, grupul lor construieşte un telescop special, dedicat descoperirii unor lumi de dimensiunea planetei Neptun suficient de îndepărtate de steaua lor ca să fie locuibile.
Telescopul Automated Planet Finder, de 2,4 m, controlat de roboţi pentru a fi eficient, va captura orice licărire de lumină stelară cu oglinzile placate cu argint, în loc de obişnuitul aluminiu. În anii următori, Debra Fischer îl va pune să cerceteze o sută de stele, noapte de noapte, în căutarea unor indicii despre lumi suficient de compacte, încît chiar să poată găzdui viaţă pe o suprafaţă solidă sau în adîncurile unui ocean.
Şi totuşi pentru ambele echipe planetele la fel de mici ca a noastră vor rămîne de neobservat. Aceasta deoarece suprafeţele stelare pulsează şi se agită, provocînd mişcări ale suprafeţei care fac imposibil de detectat mica deplasare a stelei – de-abia dacă se tîrăşte – sub influenţa unui Pămînt. Există însă alte căi de a analiza lumina stelară, în căutarea indiciilor despre alte Pămînturi.

Acum 40 de ani, William Borucki a contribuit la proiectarea scuturilor de protecţie termică pentru misiunile selenare Apollo. Dar ambiţiile lui Borucki au depăşit cu mult sistemul solar. La o vîrstă la care mulţi oameni se gîndesc la pensie, el planifică o misiune spaţială de 4 ani şi 400 de milioane de dolari, programată să caute planete de talia Pămîntului. „E explorare pură – spune el. E ca şi cum le-ai trimite pe Niña şi Pinta (două din cele trei corăbii ale lui Cristofor Columb – n.r.) pe mare ca să vezi cîţi balauri sînt în drumul tău spre India.“
Corabia lui Borucki e Kepler, un telescop spaţial cît jumătate din Hubble, proiectat însă cu un singur scop: descoperirea planetelor. Programat pentru lansare în 2007, el nu va capta lumina altor Pămînturi. În schimb, aflat într-o poziţie avantajată, dincolo de Lună, va căuta umbrele acestora. Ca şi astronomii de la sol care caută planete-gigant în trecere prin faţa stelelor lor, Kepler va urmări circa 100.000 de stele dintr-o vastă porţiune de cer – cît acoperi cu două palme dacă întinzi braţele, spune Borucki – căutînd umbre care indică prezenţa unor planete de talia Terrei sau chiar mai mici. „Caut aceste diferenţe care se repetă şi se repetă exact“ – spune el.
Diferenţa de intensitate datorată unui Pămînt ar fi atît de mică – mai puţin de 1 la 10.000 –, încît poate fi observată doar din spaţiu. Chiar şi aşa, peste 99% din Pămînturi îi vor scăpa lui Kepler, pentru că va putea detecta doar 0,5% din planete, cele care au orbitele aliniate astfel, încît să treacă direct prin faţa stelelor lor. Vibraţiile navei spaţiale şi „petele solare“ de pe steaua urmărită ar putea afecta măsurătorile strălucirii. Însă Borucki are încredere în instrumentul său. Adevărata întrebare – spune el – este „dacă acolo există zeci de mii de Pămînturi sau nu există nici unul“, rotindu-se în jurul stelelor pe care le va urmări Kepler.
El se grăbeşte să adauge că tot ce au învăţat pînă acum astronomii despre planetele-gigant sugerează că surorile lor mai mici sînt şi ele prin preajmă. El se aşteaptă ca Kepler să fi identificat deja, pînă prin anul 2011, cîteva zeci de planete de mărimea Pămîntului sau a lui Marte, aflate suficient de departe de stelele lor pentru a permite existenţa vieţii. Umbrele lor nu ne vor spune prea multe despre cum arată aceste lumi. Însă pîlpîirea unor Pămînturi îndepărtate va stimula trecerea la următorul pas al cercetării: înregistrarea propriu-zisă a luminii lor.
„Aceasta este o problemă incitantă de tehnologie“ – spune Charles Beichman, cercetător la proiectul pentru misiunea Terrestrial Planet Finder –TPF. Iar el s-a exprimat delicat. Observarea unor Jupiteri dincolo de sistemul nostru solar s-a dovedit destul de dificilă, iar o planetă atît de mică precum Pămîntul va fi cu mult mai greu de observat în imediata vecinătate a unei stele de zece milioane pînă la zece miliarde de ori mai strălucitoare, cu o cantitate necunoscută de praf interplanetar, care adaugă propria sa strălucire derutantă. Vînătorii de Pămînturi, precum Beichman, compară provocarea cu încercarea de a vedea un licurici rotindu-se în apropierea unui reflector de far, aflat la 5.000 de kilometri – şi cu ceva ceaţă în jur.
Cheia constă în blocarea luminii reflectorului, lăsînd licuriciul să se vadă clar. Proiectul poate atrage tehnologia deja testată pentru depistarea de la sol a Jupiterilor. Însă miza este cu mult mai mare, pentru că TPF va costa atît de mult – peste un miliard de dolari – şi va da multe speranţe. „N-ai vrea ca rezultatul să fie zero şPămînturiţ“ – spune Beichman, care adaugă insinuant: „Zero este un număr prost, pentru că o să ajungi să fii chemat în faţa Congresului şi întrebat cum de ai cheltuit un miliard de dolari şi n-ai descoperit nimic.“
Deocamdată, echipa sa pariază pe două tehnologii. Prima, în 2014, va consta în trimiterea în spaţiu a unui singur telescop, cu diametrul oglinzii probabil ceva mai mare de 6 metri şi cu nişte măşti inteligente, care să împiedice lumina stelară din locul în care ar putea apărea o planetă. A doua, un interferometru de anulare – mai multe telescoape mici, în infraroşu, care suprapun undele de lumină pentru a crea o zonă moartă din punct de vedere optic, blocînd lumina stelei –, îi va urma pînă în 2020.
Un posibil proiect comun al NASA şi al Agenţiei Spaţiale Europene, telescoapele interferometrice vor zbura independent, într-o mică flotă, schimbînd între ele fascicule de lumină.

Telescoapele care zboară liber pot mătura porţiuni de sute de metri, mărind claritatea imaginii combinate. Însă menţinerea lor într-o formaţie aproape perfectă, astfel încît razele să fie îmbinate cu exactitate, va reprezenta încă o provocare tehnologică.
Modul în care măştile, cu tehnica anulării, şi alte instrumente vor contribui la vînătoarea de Jupiteri realizată de la sol îi va ajuta pe cei din echipa TPF să-şi perfecţioneze planurile. Descoperirile lui Kepler vor servi şi ele planului: cunoaşterea planetelor obişnuite de mărimea Terrei îi va ajuta pe cercetători să hotărască cîte stele urmează să inspecteze.
Pînă la lansarea TPF, astronomii ar trebui, de asemenea, să aibă o idee despre stelele cele mai promiţătoare. Nu mai tîrziu de anul 2009, NASA speră să lanseze o altă misiune ambiţioasă, numită Space Interferometry Mission, sau SIM. La fel ca una din versiunile TPF, SIM este un interferometru – un set de mici telescoape montate, în acest caz, pe o singură navă spaţială. Această misiune, de 900 de milioane de dolari, nu este proiectată să observe direct un Pămînt, ci să monitorizeze extrem de precis poziţiile a mii de stele. SIM ar trebui să poată înregistra o schimbare în poziţia unei stele nu mai mari decît muchia unei monede.
Să presupunem că SIM observă o stea din apropiere oscilînd foarte puţin înainte şi-napoi de-a lungul mai multor luni. Ca şi oscilaţiile pe care vînătorii de planete le pîndesc de la sol, această licărire subtilă ar indica existenţa unui partener de dans nevăzut – o planetă care ar putea fi doar cu puţin mai mare decît a noastră. Acea stea ar fi un prim obiectiv pentru TPF. „Dacă SIM va putea detecta o planetă – spune Michael Shao, cercetător în cadrul proiectului JPL, îi va putea spune lui TPF unde şi cînd să se uite“ după lumina altui Pămînt.
Dacă TPF va reuşi să vadă acel palid punct luminos, oamenii de ştiinţă vor stoarce din el orice dram de informaţie vor putea. Vor dori să afle dacă acea lume îndepărtată are o atmosferă şi o suprafaţă precum cea a Pămîntului – ceea ce înseamnă să ştim cum ar arăta propria noastră planetă dacă lumina reflectată de ea s-ar reduce la un singur punct. Un indiciu, spune Nick Woolf, de la Universitatea din Arizona, vine de la strălucirea palidă care poate fi văzută în zona întunecată a unei Luni în creştere. Numită „strălucirea Pămîntului“, ea este lumină solară reflectată de Terra pe suprafaţa aspră a Lunii şi înapoi. Strălucirea Terrei e un talmeş-balmeş de lumină provenită din atmosferă, nori, oceane şi continente. Woolf şi alţii au descoperit că pot descîlci strălucirea Pămîntului, ca să vadă amprenta gazelor din atmosfera noastră, culoarea oceanelor şi albastrul cerului. Ei pot discerne chiar o amprentă a vegetaţiei, numită marginea roşie – un salt în strălucire la limita dintre lumina roşie, pe care o absorb plantele, şi cea infraroşie, pe care acestea o reflectă. Strălucirea unui alt Pămînt ar putea fi de milioane de ori mai slabă şi de departe aduce mai puţine informaţii – cel puţin pentru o primă generaţie de descoperitori de planete. Dacă însă acea lume îndepărtată are o atmosferă ca a noastră, TPF ar trebui să poată detecta semne precum CO2 şi vapori de apă. Dacă atmosfera e bogată în oxigen sau în ozon, vărul său chimic, TPF ar trebui să-l detecteze. Iar aceea va fi o descoperire epocală.
Sursa acestui gaz ar putea fi doar o nuanţă verzuie în oceanul unei alte lumi sau o crustă de microbi de pe un sol din alt sistem solar. Dar această primă bănuială asupra existenţei vieţii la ani-lumină depărtare va echivala cu un fuior de fum la orizont, un prim indiciu că universul nostru ar putea să nu fie atît de singuratic pe cît pare. La 72 de ani, Nick Woolf e mentorul unei noi generaţii de astrobiologi. Cînd a început să lucreze la conceptele conexe „descoperitorului de Pămînturi“, acum aproape 20 de ani, ideea altor lumi în afară de a noastră nu era decît un vis. „În sfîrşit – spune el – acum avem cu adevărat o şansă să vedem ce-i dincolo.“

Text: Tim Appenzeller

(Articol publicat în ediţia revistei National Geographic din decembrie 2004)



5 Comments

  1. O masura inteligenta a administratiei americane: Oprirea programului SETI. Nu avea nici o ratiune. E ca si cum, maimutele din jungla amazonului ar asculta cu urechile, un post de radio din Paris sau Bucuresti. Comunicarea intra si intergalactic, prin unde radio, este imposibila. Intre transmiterea si primirea unui mesaj, ar trece intre zeci de ani si multe miliarde de ani.

  2. Eu sint deacord cu tine Nelu dar acum programele de tipul SETI sint singurele modalitati dea asculta ceea ce vine din spatiu. Fiie ca sursa de emisie este una inteligenta sau nu.

  3. Parerea mea este ca, civilizatiile extraterestre, comunica intre ele, prin semnale care se transmit cu o viteza de un milion x c, daca nu mai mare. In mod sigur ca au descoperit un mediu, al carui caracteristici permit deplasarea unei perturbatii, in mediul respectiv, la viteze mai sus mantionate. Nelu.

  4. Nici nu trebuie sa ne intrebam daca exiata viata sau mai mult civilizatii in univers . Ele sunt si nu putine ,trebuie ca noi sa mai evoluam tehnologic si daca nu vin ei la noi – daca nu au fost sau daca nu sunt deja pe aici – ne vom duce noi la ei .

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*