Πριν από μερικές ημέρες έγινε γνωστή στη δημοσιότητα η ανακάλυψη υδρατμών στην ατμόσφαιρα μίας υπερ-Γης και όλοι μείναμε με το στόμα ανοιχτό. Τι είναι όμως οι υπερ-Γαίες και γιατί αυτό είναι σημαντικό για εμάς; Ο όρος αυτός χρησιμοποιείται για να περιγράψει πλανήτες εκτός του ηλιακού μας συστήματος, τους λεγόμενους εξωπλανήτες, που έχουν μέγεθος μεγαλύτερο από αυτό της Γης, αλλά μικρότερο από αυτό των πλανητών-γιγάντων του Ηλιακού μας Συστήματος. Ωστόσο, ο όρος “υπερ-Γη” από μόνος του, δε διευκρινίζει εάν ο πλανήτης είναι κατοικήσιμος. Για το σκοπό αυτό, έχει εισαχθεί η έννοια της “ζώνης της Χρυσομαλλούσας” (Goldilock Zone). Η ζώνη αυτή, που εκτείνεται γύρω από το μητρικό άστρο ενός εξωηλιακού συστήματος, υποδεικνύει εάν και πού βρίσκονται πλανήτες που μπορούν να κατοικηθούν, με βασικό – αλλά όχι αποκλειστικό – κριτήριο τη θερμοκρασία. 

Ο λόγος για τον πλανήτη Κ2-18b, που φαίνεται να έχει παρόμοια θερμοκρασία με αυτήν της Γης. Στην ατμόσφαιρα του, ανακαλύφθηκε νερό σε αέρια μορφή, γεγονός που τον καθιστά προς το παρόν τον καλύτερο υποψήφιο κατοικήσιμης ζώνης.

Οι λεπτομέρειες της ανακάλυψης [1]

Ο πλανήτης Κ2-18b βρίσκεται 110 έτη φωτός μακριά από εμάς και περιφέρεται γύρω από έναν κόκκινο νάνο αστέρα που έχει περίπου το 1/3 της μάζας του δικού μας Ήλιου. Ενώ οι κόκκινοι νάνοι είναι ιδιαίτερα ενεργητικά άστρα που παρουσιάζουν ισχυρές εκλάμψεις, το μητρικό άστρο του Κ2-18b είναι πολύ ήσυχο. Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης Κ2-18b είναι αρκετά “τυχερός” ώστε να μην απειλείται από τις ισχυρές εκτοξεύσεις πλάσματος του μητρικού του αστέρα. Περιφέρεται γύρω του σε 33 ημέρες, δηλαδή είναι πιο κοντά απ’ ότι ο Ερμής στον Ήλιο. Ωστόσο, επειδή το κεντρικό αστέρι είναι πιο ψυχρό από τον Ήλιο, εν τέλει ο Κ2-18b λαμβάνει όση ακτινοβολία λαμβάνει και η Γη.

Η θερμοκρασία στον K2-18b κυμαίνεται από -73°C έως 47°C, ενώ στη Γη παρατηρούνται θερμοκρασίες από -84°C έως 49°C. Έχει 2 φορές τη διάμετρο της Γης, αλλά 8 φορές της μάζα της. Παρόλη όμως την πληθώρα πληροφοριών σχετικά με τα χαρακτηριστικά της επιφάνειάς του, μας υπολείπονται ακόμη αρκετά στοιχεία για την ατμόσφαιρά του. Πράγματι, φαίνεται πως υπάρχουν υδρατμοί, αλλά ακόμα δεν είναι γνωστό με ακρίβεια τι ποσοστό της ατμόσφαιράς του αποτελούν. Για να μάθουμε πόσο νερό υπάρχει πραγματικά στον Κ2-18b, πρέπει να περιμένουμε για την επόμενη γενιά προηγμένων τηλεσκοπίων. Συγκεκριμένα, τα τηλεσκόπια που είναι πιο κατάλληλα για αυτόν το σκοπό είναι το James Webb Space Telescope της NASA, που πρόκειται να εκτοξευθεί το 2021 και το Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Lareg survey (ARIEL) της ESA. 

Δύο μελέτες, ένας πλανήτης [2]

Ενώ η ανακάλυψη έγινε γνωστή αργά το βράδυ της Τρίτης 10 Σεπτεμβρίου (https://arxiv.org/pdf/1909.04642.pdf προς δημοσίευση στο Astronomical Journal), μία δεύτερη μελέτη δημοσιεύθηκε την επόμενη μέρα στο περιοδικό Nature Astronomy (https://www.nature.com/articles/s41550-019-0878-9) η οποία επίσης έδειχνε την ανακάλυψη υδρατμών στην ατμόσφαιρα αυτού του πλανήτη. Και οι δύο αυτές μελέτες είναι βασισμένες στις παρατηρήσεις της ομάδας που δημοσίευσε πρώτη. 

Συχνά, οι επιστήμονες δημοσιεύουν τις ανακαλύψεις τους και μετά, κάποια άλλη ομάδα παίρνει τα δεδομένα προκειμένου αυτόνομα να αναπαράγει τα αποτελέσματα της πρώτης ή να ανακαλύψει κάτι καινούριο. Αλλά αυτό που συνέβη στην προκειμένη περίπτωση δε σχετίζεται με αυτήν την πρακτική. Η ομάδα που δημοσίευσε στο Nature Astronomy, από το University College London (UCL), ξεκίνησε να χρησιμοποιεί τα δεδομένα πριν να δημοσιεύσει τα αποτελέσματά της η ομάδα που έκανε τις παρατηρήσεις. Να σημειωθεί σε αυτό το σημείο όμως, πως τα δεδομένα ήταν δημόσια διαθέσιμα για χρήση και ότι στη δημοσίευσή τους, συμπεριέλαβαν την κατάλληλη αναφορά στην ομάδα που προηγήθηκε.

Οι δύο μελέτες δεν έχουν οδηγηθεί σε ίδια συμπεράσματα και είναι διαφορετικές σε πολλά σημεία. Για παράδειγμα, η μελέτη του UCL αναφέρεται στον πλανήτη σαν “υπερ-Γη”, ενώ οι συγγραφείς της μελέτης που γράφτηκε πρώτη θεωρούν τον όρο παραπλανητικό και προτιμούν τον όρο “μίνι-Ποσειδώνας”, σύμφωνα με τον Benneke, επικεφαλή της ομάδας της πρώτης δημοσίευσης. Επίσης, μόνο αυτή περιέχει ενδείξεις για την παρουσία ενός αποθέματος υγρού νερού στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη. 

“Τεχνικά, δεν είναι παράνομο να πάρει κάποιος αυτά τα δεδομένα”, είπε ο Benneke στο Space.com. Επιπλέον, πρόσθεσε, το γεγονός ότι η ομάδα στο Λονδίνο ανίχνευσε υδρατμούς “δεν αποτελεί έκπληξη, γιατί ουσιαστικά η ομάδα μας έκανε πολύ καλή δουλειά και αυτές οι παρατηρήσεις ήταν όλες πολύ καλά εκτελεσμένες από τη NASA και το διαστημικό τηλεσκόπιο … δεν απαιτεί πολλή δουλειά από άλλη ομάδα … να ληφθούν τα δεδομένα και να αναλυθούν με τον ίδιο τρόπο.”.

Εν μέρει, αυτό είναι καλό, συνέχισε, γιατί δείχνει ότι οι δύο ομάδες “έχουν κοιτάξει τα δεδομένα και είδαν και οι δύο ξεχωριστά την απορρόφηση εξαιτίας του νερού σε αυτόν τον πλανήτη”. Αλλά, πρόσθεσε, “δεν είμαι ιδιαίτερα ενθουσιασμένος με το γεγονός ότι απλά πήραν τα δεδομένα … δεν επικοινώνησαν καθόλου μαζί μου σχετικά με αυτό.”.

Στην επιστήμη, όπως και στον αθλητισμό, υπάρχει πάντα ένας αγώνας για πρωτιά.

“Στην επιστήμη των εξωπλανητών υπάρχουν πολλές περιπτώσεις όπου δύο ανταγωνιστικές μελέτες δημοσιεύονται ταυτόχρονα, αλλά όχι στην περίπτωση που τα δεδομένα ανήκουν σε κάποιον PI, όπου η συνήθης πρακτική για λόγους ευγένειας είναι να αφήνεται η δημοσίευση στην ομάδα του PI”, λέει η Seager, πλανητική επιστήμονας και καθηγήτρια στο ΜΙΤ, που δεν έλαβε μέρος σε καμία από τις δύο μελέτες.

Αυτή η απόκλιση της ομάδας του Λονδίνου από τη συνήθη πρακτική, μοιάζει περισσότερο με πράξη ανταγωνισμού. Αλλά για να επαναλάβουμε, δεν πέρασε τα όρια του νόμιμου, καθώς χρησιμοποίησε τα δεδομένα μετά από μία προκαθορισμένη περίοδο που ορίζεται προκειμένου να επιτρέψει στην ομάδα που πήρε τις παρατηρήσεις να δημοσιεύσει πρώτη (proprietary period). 

[1] Η πηγή για την παράγραφο “Οι λεπτομέρειες της ανακάλυψης” είναι το άρθρο του Astronomy: http://astronomy.com/news/2019/09/water-found-in-habitable-super-earths-atmosphere-for-first-time. 

[2] Η πηγή για την παράγραφο “Δύο μελέτες, ένας πλανήτης” είναι το άρθρο του Space: https://www.space.com/exoplanet-k2-18b-water-vapor-discovery-drama.html