Τετάρτη, 29 Φεβρουαρίου 2012

Το VLT Ανακαλύπτει ξανά τη Ζωή στη Γη - Παρατηρώντας τη Σελήνη


 Παρατηρώντας τη Σελήνη με τη βοήθεια του Very Large Telescope του ESO, οι αστρονόμοι βρήκαν στοιχεία για τη ζωή στο Σύμπαν, στην ίδια τη Γη. Η ανακάλυψη ζωής στο πλανήτη μας ακούγεται ως κάτι τετριμμένο, αλλά η νέα ερευνητική προσέγγιση που χρησιμοποιήθηκε από μία διεθνή ομάδα, ίσως βοηθήσει στη μελλοντική ανακάλυψη ζωής κάπου αλλού στο Σύμπαν. Η δουλειά της ομάδας περιγράφεται σε μία επιστημονική εργασία, η οποία δημοσιεύεται στο Nature της 1ης Μαρτίου 2012. 

 “Χρησιμοποιήσαμε μία μέθοδο, η οποία ονομάζεται παρατήρηση της γήινης λάμψης, για να δούμε τη Γη σα να ήταν εξωπλανήτης,” λέει ο Michael Sterzik (ESO), επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας [1]. “Ο Ήλιος φωτίζει τη Γη και αυτό το φως ανακλάται και προς την επιφάνεια της Σελήνης. Η σεληνιακή επιφάνεια λειτουργώντας σα γιγαντιαίο κάτοπτρο αναπέμπει μέρος αυτής της γήινης λάμψης πίσω σε μας - αυτό το φως παρατηρήσαμε με το VLT.” 
 Οι αστρονόμοι ανέλυσαν αυτό το αμυδρό φως από τη γήινη λάμψη για να αναζητήσουν στοιχεία, όπως μερικούς συνδυασμούς αερίων της ατμόσφαιρας της Γης [2], οι οποίοι αποτελούν σαφή ένδειξη οργανικής ζωής. Αυτή η μέθοδος ορίζει τη Γη ως σύστημα αναφοράς για τη μελλοντική αναζήτηση ζωής σε πλανήτες εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος.

 Τα αποτυπώματα της ζωής, ή βιοϋπογραφές, είναι δύσκολο να ανακαλυφθούν με συμβατικές μεθόδους, αλλά η πρωτοποριακή μεθοδολογία της ομάδας διευκολύνει ιδιαίτερα τη διαδικασία αυτή. Δε μελετάται μόνο πόσο λαμπρό είναι το φως στις διάφορες χρωματικές περιοχές, αλλά επιπλέον καταγράφεται και η πόλωση του [3], μία μέθοδος που καλείται φασματική πολωσιμετρία. Εφαρμόζοντας τη μέθοδο αυτή στην ανακλώμενη λάμψη της Γης, όπως παρατηρήθηκε από το VLT, οι βιοϋπογραφές αναδείχθηκαν ιδιαίτερα έντονα.

Ένας από τους συγγραφείς της εργασίας, ο Stegano Bagnulo (Αστεροσκοπείο Armagh, Βόρεια Ιρλανδία, Ην. Βασίλειο) εξηγεί τα πλεονεκτήματα της μεθόδου: “Το φως από ένα μακρινό εξωπλανήτη καλύπτεται από τη λάμψη του μητρικού του άστρου και έτσι είναι δύσκολο να αναλυθεί - σα να προσπαθείς να μελετήσεις ένα κόκκο σκόνης μπροστά από μία λαμπρή λάμπα φωτισμού - όμως το φως που προέρχεται από τον πλανήτη είναι πολωμένο, ενώ το αυτό του άστρου όχι. Οι πολωσιμετρικές μέθοδοι μας βοηθούν να διαχωρίσουμε το ασθενές ανακλώμενο από τον εξωπλανήτη φως, από την εκτυφλωτική αστρική λάμψη.” 

 Η ομάδα μελέτησε τη χρωματική κατανομή καθώς και το βαθμό πόλωσης του φωτός της Γης, μετά την ανάκλασή του από τη Σελήνη, σαν το φως να προέρχονταν από ένα εξωπλανήτη. Κατάφεραν να συμπεράνουν από τις μετρήσεις τους, ότι η ατμόσφαιρα της Γης είχε μερική νέφωση, ότι τμήμα της επιφάνειάς της καλύπτεται από ωκεανούς και κυρίως ότι υπάρχει χλωρίδα. Μπόρεσαν επίσης να ανιχνεύσουν μεταβολές στη νέφωση και τη χλωρίδα, σε διαφορετικές στιγμές, καθώς διαφορετικά τμήματα της Γης ανακλούσαν το φως προς τη Σελήνη.

“Η εύρεση ζωής εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος εξαρτάται από δύο παράγοντες: αν η ζωή υπάρχει, και αν διαθέτουμε τη τεχνολογική ικανότητα να την εντοπίσουμε,” προσθέτει ο Enric Palle (Instituto de Astrofisica de Canarias, Τενερίφη, Ισπανία) ένας εκ των συγγραφέων. “Αυτή η εργασία αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για να αποκτήσουμε αυτή την ικανότητα.” 

 “Η φασματική πολωσιμετρία ίσως τελικά να μας αποδείξει κάποτε, αν υπάρχει απλή χλωρίδα - βασισμένη σε φωτοσυνθετικές διαδικασίες - σε άλλα σημεία του Σύμπαντος,”
 καταλήγει ο Sterzik. “Πάντως σίγουρα δεν αναζητούμε μικρά πράσινα ανθρωπάκια, ή στοιχεία ευφυούς ζωής.” 

 Η επόμενη γενιά τηλεσκοπίων, όπως το E-ELT (the European Extremely Large Telescope), ίσως μπορέσουν να μας προσφέρουν την εξαιρετική ανακάλυψη ότι η Γη δεν είναι ο μοναδικός φορέας ζωής στο αχανές Σύμπαν.

Σημειώσεις

 [1] Η Γήινη Λάμψη, μερικές φορές αναφέρεται ως η παλιά Σελήνη στην αγκάλη της νέας, είναι εύκολα ορατή με γυμνό οφθαλμό και εντυπωσιακή αν παρατηρηθεί με κιάλια. Διακρίνεται καλύτερα όταν η Σελήνη φαίνεται μόνο ως λεπτός μηνίσκος, τη περίοδο τρεις μέρες πριν και μετά τη νέα Σελήνη. Εκτός του λαμπρού μηνίσκου, είναι ορατός και ο υπόλοιπος σεληνιακός δίσκος, φωτιζόμενος αμυδρά από τη Γη.

 [2] Στην ατμόσφαιρα της Γης, τα κύρια βιολογικά παραγόμενο αέρια είναι το οξυγόνο, το όζον, το μεθάνιο και το διοξείδιο του άνθρακα. Αλλά όλα αυτά μπορούν να παραχθούν από φυσικά αίτια και σε άλλους πλανήτες χωρίς τη παρουσία ζωής. Η βιοϋπογραφή καθορίζεται από τη ταυτόχρονη παρουσία αυτών των αερίων, σε ποσότητες συμβατές με την ύπαρξη ζωής. Αν η ζωή, για κάποια αιτία, εξαφανίζονταν και δε μπορούσε να αναπληρώσει αυτά τα αέρια, θα αντιδρούσαν και θα δημιουργούσαν νέες ενώσεις. Μερικά θα εξαφανίζονταν γρήγορα και οι χαρακτηριστικές βιοϋπογραφές θα έσβηναν μαζί τους.

 [3] Όταν το φως είναι πολωμένο, το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο που το αποτελούν έχουν συγκεκριμένο προσανατολισμό. Στο μη πολωμένο φως, ο προσανατολισμός των πεδίων είναι τυχαίος και δεν έχει συγκεκριμένη κατεύθυνση. Στον τρισδιάστατο κινηματογράφο χρησιμοποιείται μία τεχνική που χρησιμοποιεί πολωμένο φως. Διαφορετικές εικόνες εκπέμπονται με διαφορετικά πολωμένο φως και φτάνουν στο αριστερό και το δεξί μάτι του θεατή, διαχωριζόμενες από πολωτικά φίλτρα στα ειδικά γυαλιά. Η ομάδα μέτρησε τη πόλωση χρησιμοποιώντας μία ειδική λειτουργία του οργάνου FORS2 του VLT.

Περισσότερες πληροφορίες
 Η έρευνα αυτή παρουσιάζεται στη επιστημονική εργασία “Biosignatures as revealed by spectropolarimetry of Earthshine”, των M. Sterzik και άλλων, η οποία δημοσιεύεται στην επιστημονική επιθεώρηση Nature της 1ης Μαρτίου 2012.

 Η ερευνητική ομάδα αποτελείται από τους Michael F. Sterzik (ESO, Χιλή), Stefano Bagnulo (Αστεροσκοπείο Armagh, Β. Ιρλανδία, Ην. Βασίλειο) και Enric Palle (Instituto de Astrofisica de Canarias, Τενερίφη, Ισπανία).

 Το 2012 συμπληρώνονται 50 χρόνια από την ίδρυση του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου. Το ESO, (European Southern Observatory - Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο), αποτελεί τον κορυφαίο διακρατικό ερευνητικό οργανισμό για την αστρονομία στην Ευρώπη, και το πλέον παραγωγικό αστρονομικό παρατηρητήριο στον κόσμο.
 Το ESO διαθέτει τις εξελιγμένες ερευνητικές εγκαταστάσεις του στους αστρονόμους. Υποστηρίζεται από 15 χώρες, την Αυστρία, το Βέλγιο, τη Βραζιλία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη Δανία, την Ελβετία, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Ισπανία, την Ιταλία, την Ολλανδία, τη Πορτογαλία, τη Σουηδία, τη Τσεχία και τη Φινλανδία.
 Το ESO ακολoυθεί ένα φιλόδοξο πρόγραμμα σχεδίασης, κατασκευής και λειτουργίας ισχυρών επίγειων εγκαταστάσεων αστρονομικής παρατήρησης, παρέχοντας στους αστρονόμους τα τεχνικά μέσα για την πραγματοποίηση σημαντικών επιστημονικών ανακαλύψεων.
 Το ESO συμβάλλει επίσης στην προώθηση και τον συντονισμό της συνεργασίας στην αστρονομική έρευνα. Το ESO διαθέτει τρεις εγκαταστάσεις παρατηρήσεων, κορυφαίες σε παγκόσμιο επίπεδο, στη Χιλή, στις περιοχές La Silla, Paranal και Chajnantor.
 Στο Paranal βρίσκεται το Very Large Telescope, το πλέον προηγμένο παγκοσμίως αστρονομικό παρατηρητήριο στο ορατό τμήμα του φάσματος, και δύο τηλεσκόπια επισκοπήσεων: το VISTA το οποίο παρατηρεί στο υπέρυθρο και αποτελεί το μεγαλύτερο επίγειο τηλεσκόπιο επισκοπήσεων και το τηλεσκόπιο επισκοπήσεων VLT το οποίο είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει σχεδιαστεί για τέτοιες παρατηρήσεις στο οπτικό μέρος του φάσματος.
 Το ESO είναι ο Ευρωπαϊκός εταίρος στο επαναστατικό τηλεσκόπιο ALMA, το μεγαλύτερο έργο αστρονομικής παρατήρησης στο κόσμο. Το ESO σχεδιάζει την κατασκευή του διαμέτρου 40 μέτρων European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, γνωστού ως E-ELT, το οποίο θα αποτελέσει το “μεγαλύτερο μάτι της ανθρωπότητας προς τον ουρανό”.

Σύνδεσμοι
Επιστημονική εργασία: Το επιστημονικό άρθρο όπως δημοσιεύεται στο Nature
Φωτογραφίες του VLT



www.ofa.gr

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου