Νέες ανακαλύψεις από τους επιστήμονες για τον πλανήτη νάνο μεταξύ Άρη και Δία δημιουργούν νέες προσδοκίες
Από την πρώτη στιγμή που ο άνθρωπος σήκωσε το βλέμμα του στον ουρανό και αντιλήφθηκε ότι υπήρχε κι άλλος κόσμος έξω από την Γη, άρχισε να αναρωτιέται αν υπάρχουν πλάσματα που ζουν κάπου αλλού.
Κι ενώ οι αρχικές προσδοκίες, για να εντοπίσουμε εξωγήινη ζωή στους διπλανούς πλανήτες, την Αφροδίτη και τον Άρη, διαψεύστηκαν πολύ νωρίς, τώρα οι επιστήμονες στρέφουν το βλέμμα τους σε ένα απροσδόκητο σημείο.
Ίσως πολλοί δεν γνωρίζουν ότι στην ζώνη των αστεροειδών μεταξύ του Άρη και του Δία κρύβεται ένα πολύ ιδιαίτερο ουράνιο σώμα. Είναι η Δήμητρα (Ceres), η οποία είναι ένας νάνος πλανήτης, ο μοναδικός του είδους του στο εσώτερο ηλιακό μας σύστημα. Οι αστρονόμοι ονομάζουν «νάνους πλανήτες» τα ουράνια σώματα τα οποία περιφέρονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο και διαθέτουν αρκετή μάζα και βαρύτητα ώστε να έχουν σφαιρικό σχήμα, ενώ δεν είναι δορυφόροι άλλου πλανήτη.
Η Δήμητρα είναι το μεγαλύτερο αντικείμενο στη ζώνη των αστεροειδών μεταξύ του Άρη και του Δία και γι’ αυτό ήταν το πρώτο ουράνιο σώμα που ανακαλύφθηκε σε αυτό το σημείο από τον Τζουζέπε Πιάτσι το 1801.
Οι επιστήμονες για πολλά χρόνια θεωρούσαν ότι η Δήμητρα ήταν απλώς ένας μεγάλος αστεροειδής. Ωστόσο, το 2006 την κατέταξαν ως πλανήτη νάνο καθώς είναι πολύ μεγαλύτερη – έχει διάμετρο 950 χιλιόμετρα- και πολύ διαφορετική από τους βραχώδεις γείτονές της. Μάλιστα, όταν το διαστημόπλοιο Dawn (Αυγή) της NASA έφτασε το 2015 μια ανάσα από αυτήν, η Δήμητρα έγινε ο πρώτος πλανήτης νάνος που εξερευνήθηκε από διαστημόπλοιο. Τα όσα ανακάλυψαν οι επιστήμονες στην επιφάνειά του πλανήτη νάνου ήταν κάτι που δεν περίμενε κανείς!
Ένας παγωμένος κόσμος με μυστικά
Η Δήμητρα άρχισε να αποκαλύπτει τα μυστικά της στις αρχές του 2015. Αυτό που τράβηξε εξ αρχής την προσοχή των επιστημόνων ήταν ένα ζευγάρι παράξενων φωτεινών, λευκών κηλίδων στην επιφάνειά της. Καθώς το Dawn προσέγγισε περισσότερο τη Δήμητρα άρχισαν να αποκαλύπτονται περισσότερα από αυτά τα φωτεινά χαρακτηριστικά.
Μετά από εκτεταμένη έρευνα, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η Δήμητρα είναι στην πραγματικότητα ένας τεράστιος παγωμένος βράχος, ενώ πιστεύουν ότι κάτω από την επιφάνεια κρύβονται τα απομεινάρια ενός αρχαίου ωκεανού. Ωστόσο, σύμφωνα με ορισμένα μοντέλα πρόβλεψης των επιστημόνων φαίνεται ότι ο ωκεανός της Δήμητρας πάγωσε πριν από πολλά χρόνια σχηματίζοντας τον παχύ, παγωμένο φλοιό του κόσμου αυτού.
Στην προσπάθειά τους να μάθουν περισσότερα γι’ αυτό τον μυστηριώδη κόσμο, η NASA επέκτεινε την αποστολή του Dawn μέχρι το 2018.
Και καθώς το Dawn συγκέντρωνε εικόνες υψηλότερης ανάλυσης, άρχισε να αποκαλύπτει περισσότερες λεπτομέρειες της αρχαίας ιστορίας της Δήμητρας. Μεταξύ άλλων, το διαστημόπλοιο εντόπισε ένα βουνό που εκτείνεται περίπου 6.400 μέτρα πάνω από την επιφάνεια.
Οι λευκές κηλίδες της Δήμητρας βρίσκονται μέσα στον κρατήρα Occator, ο οποίος εκτείνεται σε 92 χιλιόμετρα στο βόρειο ημισφαίριο, αλλά και μέσα σε άλλους κρατήρες.
Σύμφωνα με την έρευνα, φαίνεται ότι όταν σημειώθηκαν προσκρούσεις σε αυτήν την περιοχή, οι αστεροειδείς διείσδυσαν μέσα από μια δεξαμενή λασπώδους, αλμυρού νερού που ήταν θαμμένη κάτω από την παγωμένη επιφάνεια της Δήμητρας.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ένας διαστημικός βράχος χτύπησε αυτήν την τοποθεσία πριν από περίπου 20 εκατομμύρια χρόνια και τρύπησε τον παγωμένο φλοιό φτάνοντας σε μια δεξαμενή αλμυρού νερού που υπήρχε από κάτω. Μέσα σε λίγες ώρες, όμως, ο κρατήρας πάγωσε γρήγορα ξανά.
Καθώς πάγωνε εγκλωβίστηκε μέσα σε ένα μεγάλο θάλαμο με νερό κάτω από το κέντρο του κρατήρα, αφήνοντας υγρά και χημικές ουσίες να συνεχίσουν να αναμιγνύονται με τη μεγαλύτερη δεξαμενή του νερού που υπήρχε από κάτω. Αυτή η δομή οδήγησε σε μια έκρηξη μόλις πριν από 2 εκατομμύρια χρόνια που απελευθέρωσε αλμυρό νερό, πλούσιο σε χημικά από το κέντρο του κρατήρα. Έτσι, δημιουργήθηκαν οι συναρπαστικές λευκές κηλίδες.
Με βάση αυτά τα στοιχεία, οι αστρονόμοι είναι σίγουροι ότι έχουν εντοπίσει σημάδια που αποδεικνύουν την ύπαρξη ενός μεγάλου υδάτινου σώματος κάτω από την επιφάνεια σαν μια μεγάλη, υπόγεια δεξαμενή αλμυρού νερού. Οι παραλλαγές στο βαρυτικό πεδίο του πλανήτη νάνου υποδεικνύουν ότι η «δεξαμενή» αυτή μπορεί να εκτείνεται οριζόντια κάτω από τον πάγο για εκατοντάδες χιλιόμετρα και να φτάσει σε βάθος περίπου 40 χιλιομέτρων.
«Προηγούμενες έρευνες αποκάλυψαν ότι η Δήμητρα είχε έναν παγκόσμιο ωκεανό, έναν ωκεανό που δεν θα είχε λόγο να υπάρχει ακόμα και θα έπρεπε να είχε παγώσει μέχρι τώρα», ανέφερε η συν-συγγραφέας της μελέτης του 2020 που παρουσίαζε την ανακάλυψη του αλμυρού ωκεανού, Μαρία Κριστίνα ντε Σάνκτις.
«Αυτές οι τελευταίες ανακαλύψεις έδειξαν ότι μέρος αυτού του ωκεανού θα μπορούσε να έχει διατηρηθεί και να είναι παρών κάτω από την επιφάνεια».
Κρυμμένη ζωή
Από το 2020 όταν και αποκαλύφθηκε ότι η Δήμητρα ίσως έκρυβε έναν αλμυρό ωκεανό κάτω από την παγωμένη επιφάνειά της, η έρευνα του πλανήτη νάνου απέκτησε ακόμα περισσότερο ενδιαφέρον με τους επιστήμονες εύλογα να αναρωτιούνται αν αυτός ο κρυμμένος ωκεανός θα μπορούσε να φιλοξενεί κάποιο είδος ζωής.
Με την Δήμητρα να βρίσκεται μέσα στην συνωστισμένη ζώνη των αστεροειδών, έχει δεχθεί πολλά πλήγματα από αυτούς, τα οποία έχουν δημιουργήσει και τους κρατήρες της, ενώ παράλληλα έχουν επηρεάσει το απόθεμά της σε πολύτιμες οργανικές ενώσεις.
Ήδη από το 2017, οι επιστήμονες που μελετούσαν τα πρώτα δεδομένα που στάλθηκαν από το διαστημόπλοιο Dawn της NASA είχαν εντοπίσει οργανικές ενώσεις γνωστές ως «αλειφατικά μόρια» κοντά σε έναν κρατήρα πρόσκρουσης πλάτους 32 μιλίων στη Δήμητρα. Από τότε, προσπαθούσαν να εντοπίσουν την προέλευση αυτών των μορίων. Κάποιες μελέτες πρότειναν ότι οι αστεροειδείς μετέφεραν τα μόρια στον πλανήτη νάνο, ενώ άλλες υποστήριζαν ότι αυτά σχηματίστηκαν στην ίδια τη Δήμητρα.
Ωστόσο τώρα μια νέα μελέτη αναφέρει ότι αυτά τα οργανικά μόρια μπορεί να είναι πολύ πιο συχνά στον πλανήτη απ’ ό,τι πίστευαν ως τώρα. Η παρουσία νερού σε μορφή πάγου σε συνδυασμό με τις περίπλοκες οργανικές ενώσεις είναι παράγοντες κλειδί για την δημιουργία ζωής.
Αναφερόμενος στην αρχική ανακάλυψη, ο Τερίκ Ντάλι, επικεφαλής συγγραφέας της έρευνας που παρουσιάστηκε τώρα και πλανητικός επιστήμονας στο Ινστιτούτο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Johns Hopkins ανέφερε ότι «τα οργανικά στοιχεία εντοπίστηκαν αρχικά στην περιοχή ενός μεγάλου κρατήρα πρόσκρουσης, κάτι που μας ώθησε να δούμε πώς οι συγκρούσεις αυτές επηρεάζουν την παρουσία αυτά τα οργανικά μόρια».
«Αυτό που διαπιστώσαμε όμως είναι τα οργανικά αυτά μόρια μπορεί να είναι πιο διαδεδομένα από ό,τι πιστεύαμε αρχικά και ότι φαίνεται να είναι ανθεκτικά σε προσκρούσεις σε συνθήκες παρόμοιες με αυτές που επικρατούν στη Δήμητρα», δήλωσε από την πλευρά του ο Χουάν Ρίζος, αστροφυσικός στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής της Ανδαλουσίας στην Ισπανία και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης.
Λαμβάνοντας υπόψη το πολύ σημαντικό οργανικό υλικό που έχει εντοπιστεί στη Δήμητρα, και σε συνδυασμό με τις ενδείξεις ότι έχει μεγάλη περιεκτικότητα σε νερό υπό την μορφή πάγου, οι ειδικοί πιστεύουν ότι ο πλανήτης μπορεί να έχει τα απαραίτητα στοιχεία για την ανάπτυξη ζωής.
Για να καταλήξουν στα συμπεράσματά τους, ο Ρίζος και οι συνεργάτες του πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων για τα οποία μιμήθηκαν τις συνθήκες πρόσκρουσης που επικρατούν στη Δήμητρα. Η ομάδα συνένωσε επίσης δεδομένα από την κάμερα και το φασματόμετρο απεικόνισης του Dawn.
«Παρόλο που οι ερευνητές έχουν πραγματοποιήσει πειράματα προσκρούσεων σε διάφορους τύπους οργανικών στο παρελθόν, αυτό που έλειπε ήταν μια μελέτη αφιερωμένη στον τύπο των οργανικών ουσιών που ανιχνεύθηκαν στη Δήμητρα χρησιμοποιώντας τον ίδιο τύπο αναλυτικής μεθόδου που χρησιμοποιούσε το διαστημόπλοιο Dawn για την ανίχνευση τους», είπε ο Ντάλι, τονίζοντας την αξία της συγκριτικής ανάλυσης των οργανικών δεδομένων που προέρχονται από τον πλανήτη νάνο.
«Εκμεταλλευόμενοι τα πλεονεκτήματα των δύο διαφορετικών συνόλων δεδομένων που έχουν συλλεχθεί από τη Δήμητρα, καταφέραμε να χαρτογραφήσουμε με τη μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ περιοχές του πλανήτη νάνου που είναι πιθανώς πλούσιες σε οργανικά στοιχεία», πρόσθεσε ο Ρίζος.
«Διαπιστώσαμε σε σημεία που είχαν πραγματοποιηθεί παλαιότερες προσκρούσεις ότι υπάρχει μια πολύ καλή αναλογία οργανικών στοιχείων, αλλά και άλλων ορυκτών, όπως ανθρακικά μόρια, που υποδηλώνουν επίσης την παρουσία νερού. Αν ως και σήμερα ξέρουμε ελάχιστα στοιχεία σχετικά με την προέλευση των οργανικών ουσιών, τώρα έχουμε καλές ενδείξεις που υποδηλώνουν ότι οι ουσίες αυτές σχηματίστηκαν στη Δήμητρα και ότι πιθανώς υπάρχει νερό στον πλανήτη νάνο», συμπληρώνει.
Τα στοιχεία που φέρνει η έρευνα στο πεδίο της έρευνας για τον εντοπισμό εξωγήινης ζωής είναι ιδιαίτερα σημαντικά.
«Υπάρχει πιθανότητα να υπάρχει μια μεγάλη δεξαμενή οργανικών ουσιών στο εσωτερικό της Δήμητρας. Αυτό, κατά την άποψή μου, θα αύξανε κατά πολύ τις πιθανότητες να υπάρχει κάποιος είδος ζωής πάνω στον πλανήτη νάνο», είπε ο Ρίζος.
Ανακαλύψεις όπως αυτή στη Δήμητρα υπογραμμίζουν το πόσο σημαντικό ρόλο παίζει ο εντοπισμός οργανικών στοιχείων για την αναζήτηση ζωής στο διάστημα. Αυτό αποδεικνύεται από την πρόσφατη ανακάλυψη οργανικού υλικού στον Άρη από το ρόβερ Perseverance της NASA.
«Τα οργανικά στοιχεία είναι μια συναρπαστική ένδειξη για τους αστροβιολόγους, καθώς θεωρούνται συχνά ως δομικά στοιχεία της ζωής», ανέφερε ο Τζόζεφ Ράζελ Χόλις, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου.
Η μελέτη παρουσιάστηκε στη συνάντηση της Γεωλογικής Εταιρείας της Αμερικής GSA Connects 2023 στις 17 Οκτωβρίου.
