Astronomii se pregătesc să folosească telescopul spațial Roman pentru a căuta în Calea Lactee luni extraterestre care ar putea avea condiții potrivite pentru viață. Miza cercetărilor este uriașă, deoarece galaxia ar putea conține trilioane de asemenea obiecte, iar unele dintre ele s-ar putea afla în zone cu temperaturi favorabile existenței apei și vieții.
Noua etapă de explorare ar putea apropia astronomia de descoperirea unei lumi asemănătoare cu Pandora, satelitul spectaculos imaginat în universul cinematografic Avatar. Cercetătorii vor analiza sisteme planetare îndepărtate folosind mai multe metode, inclusiv tranzitul prin fața stelelor, imagistica directă și fenomenul cunoscut drept microlentilă gravitațională.
Diferența importantă este că viitoarele observații nu se vor concentra exclusiv asupra planetelor, deoarece lunile acestora pot reprezenta la rândul lor medii potențial locuibile. Telescopul Roman ar putea identifica inclusiv corpuri mai mici și mai îndepărtate de stelele lor, extinzând considerabil tipurile de lumi pe care astronomii le pot studia.
Pandora devine modelul unei căutări reale pentru lumi care ar putea susține viața
Ideea unei Pandora reale pornește de la posibilitatea ca planetele gigantice din alte sisteme să fie înconjurate de luni mari, asemenea planetelor Jupiter sau Saturn. Unele asemenea luni extraterestre ar putea avea dimensiuni apropiate de cele ale Pământului și suficientă gravitație pentru a păstra o atmosferă în jurul suprafeței lor.
Pentru astronomi, existența unei atmosfere ar transforma aceste obiecte în ținte extrem de interesante, deoarece compoziția gazelor poate oferi indicii despre condițiile existente acolo. Spectrografele pot căuta elemente și molecule asociate cu habitabilitatea, printre acestea fiind oxigenul, ozonul, metanul și vaporii de apă.
O asemenea strategie ar putea permite analizarea unei lumi apropiate conceptual de Pandora, fără ca astronomii să fie obligați să observe direct suprafața satelitului respectiv. Lumina care traversează atmosfera unui corp aflat în tranzit poate dezvălui caracteristicile chimice ale acesteia și poate indica dacă există condiții interesante pentru cercetări suplimentare.
Alpha Centauri, aflat la aproximativ patru ani-lumină distanță, a fost indicat drept unul dintre locurile potrivite pentru asemenea căutări în viitor. Sistemul are și o legătură simbolică puternică, deoarece universul Avatar plasează Pandora tocmai în regiunea asociată sistemului Alpha Centauri.
Telescopul Roman ar putea schimba amploarea acestor cercetări, deoarece viitorul său studiu galactic ar putea descoperi până la aproximativ 200.000 de planete. Printre obiectele detectate s-ar putea afla planete și luni care călătoresc liber prin galaxie după ce au fost expulzate din sistemele stelare în care s-au format.
Telescopul Roman poate descoperi luni pe care instrumentele actuale le observă foarte greu
Astronomii cunosc deja aproximativ 6.000 de exoplanete confirmate, însă informațiile disponibile despre lunile care le-ar putea însoți rămân mult mai limitate. Tocmai această diferență transformă cercetarea exolunilor într-un teritoriu unde observațiile viitoare ar putea produce schimbări importante în înțelegerea sistemelor planetare.
Una dintre tehnicile principale presupune urmărirea tranziturilor, atunci când o planetă și eventualele sale luni trec prin fața stelei lor și reduc temporar lumina observată. Repetarea acestor variații permite cercetătorilor să determine existența unor obiecte invizibile direct și să studieze modul în care acestea se deplasează prin sistem.
Roman va utiliza și microlentila gravitațională, un fenomen bazat pe deformarea spațiu-timpului produsă de obiecte masive aflate între observator și surse îndepărtate de lumină. În anumite configurații, acest efect poate amplifica suficient lumina pentru ca astronomii să identifice planete și chiar luni aflate la distanțe foarte mari.
Camera de aproximativ 300 de megapixeli a telescopului va putea fi utilizată și pentru observarea directă a unor planete relativ apropiate. Totuși, imagini directe ale unor luni gigantice ar putea deveni mai accesibile prin următoarea generație de telescoape, inclusiv proiectul Habitable Worlds Observatory.
O Pandora reală ar putea spune astronomilor mai multe decât simpla existență a unei noi lumi
Importanța lunilor nu se limitează la posibilitatea ca ele însele să susțină viață, deoarece asemenea corpuri pot influența inclusiv condițiile existente pe planeta în jurul căreia orbitează. Luna Pământului contribuie la stabilizarea axei de rotație a planetei, reducând variațiile extreme care ar putea provoca schimbări climatice majore.
Există însă și un efect diferit, deoarece Luna a încetinit rotația Pământului de-a lungul ultimelor aproximativ patru miliarde de ani. Pământul ar fi avut inițial zile de aproximativ zece ore, iar rotația mai rapidă ar fi oferit la rândul său o stabilitate mai mare axei planetei.
Aceste mecanisme arată de ce descoperirea unei Pandora reale ar însemna mai mult decât identificarea unui nou obiect spectaculos într-un sistem planetar îndepărtat. Cercetătorii ar putea înțelege mai bine formarea planetelor și lunilor, stabilitatea acestora și condițiile care permit dezvoltarea unor medii capabile să susțină viața.
Un avantaj important al programului Roman este faptul că datele și imaginile colectate vor fi puse rapid și liber la dispoziția comunității științifice. Instrumentele bazate pe inteligență artificială vor putea fi folosite pentru filtrarea volumului uriaș de informații și pentru identificarea celor mai promițătoare planete și luni.
Dacă misiunea telescopului va putea fi extinsă după aproximativ cinci ani, cercetătorii ar putea desfășura căutări și mai detaliate pentru luni gigantice. O asemenea prelungire va depinde inclusiv de combustibilul disponibil, însă observatorul dispune de un mecanism de andocare care ar putea permite în viitor operațiuni robotizate de realimentare.
Căutarea unei lumi asemănătoare cu Pandora face astfel parte dintr-o strategie mult mai amplă pentru identificarea planetelor și sateliților unde viața ar putea avea condițiile necesare existenței. Viitoarele telescoape vor încerca să detecteze biosignături și să determine cât de frecvente sunt lumile locuibile în apropierea cosmică a sistemului nostru.
