Karnyújtásnyira lehetnek a földönkívüliek

Azóta az is kiderült, hogy a többi csillag nem a Nap körül kering, a mi csillagunk csupán egy a sokmilliárdnyi égitest közül. A geocentrikus világkép egyik utolsó mentsvára, hogy élet egyedül a Földön van. Optimista természettudósként Kiss L. László azt reméli, hogy ezen állítás cáfolata még az ő életében megtörténik –

és nem azért, mert néhány vajákos asszony azt mondja, hanem mert a csillagászati módszerek ezt egyértelműen igazolják.

Az első, más csillag körül keringő bolygó felfedezését 1995. október 6-án a Genfi Egyetem két csillagásza, Michel Mayor és Didier Queloz jelentette be az Observatoire de Haute-Provence műszereinek méréseire hivatkozva. Azóta több mint háromezer ilyen bolygóra bukkantak a szakemberek, de ebből nem következik, hogy ezeken élet is létezhet. Vegyük például a Vénuszt. Elvileg ott sem kizárható az élet megjelenése, hiszen nincs túl közel a csillagához, de a Vénuszon kiakadt a termosztát: a bolygót olyan vastag szén-dioxid légkör borítja, hogy annak felszíni légnyomása 92-szerese a földinek.

A sűrű légkör erős üvegházhatása miatt a felszínen napszaktól és földrajzi szélességtől függetlenül mindig 450-500 Celsius-fok van. A Vénusz arra példa, hogy hiába kering egy Naphoz hasonló csillag körül egy Földhöz hasonló bolygó, egyáltalán nem biztos, hogy ott alkalmasak a körülmények az élet létrejöttéhez. Ezért kell óvatosan kezelni az idei nyáron szenzációként beharangozott Föld 2.0 exobolygó, azaz a Kepler–452b bejelentéséhez hasonló közléseket.

Amíg egy exobolygó légköréről nincs információnk – márpedig az 1400 fényévre keringő Kepler–452b-ről nincs –, tudománytalan, merő spekuláció bármilyen ottani életre vonatkozó felvetés. Hiába hasonlítanak a földire a sugárzási viszonyok, a hétmilliárd éves bolygóról még azt sem tudjuk, hogy az kőzet- vagy gázbolygó. Kicsit valószínűbb, hogy kőzetbolygó, de erre se vegyünk mérget.

Az exobolygók felfedezése után azok karakterizálása a következő nagy feladat, de ez a jelenlegi műszerezettséggel lehetetlen.

Éppen az exobolygók felfedezése a fő hajtóereje a következő évtizedek csillagászati infrastruktúra-fejlesztéseinek. Az európai tudósközösség Chilében épít egy hatalmas, 39 méteres átmérőjű távcsövet, de ugyanott készül egy amerikai 25 méteres távcső is, míg a Hawaii-szigetek egyikén egy 30 méteres űrtávcső épül. Mindhárom hatalmas „fényvödör” egyik kiemelt feladata az exobolygók kutatása.

A más naprendszerekben keringő bolygók többségét a fedési módszerrel észlelik. Amikor a csillag előtt elhalad a bolygó, a földi megfigyelő egy árnyalattal gyengébb fényt érzékel. Ahhoz, hogy egy csillagról érkező fényben ezt a változást kimutathassuk, hihetetlen érzékeny műszerek kellenek, a légkör detektálásához pedig még ezeknél is érzékenyebbek szükségeltetnek. Ha megépülnek az előbb említett fényvödrök, az égbolt sokkal nagyobb részét jóval rövidebb idő alatt fésülhetik át a szakemberek. Addig meg kell elégednünk a Kepler-űrteleszkóppal.

A Kepler-űrtávcsövet 2009. március 6-án indították, majd a műszerek kalibrálása után másfél hónappal elkezdte a megfigyeléseket. A távcső fő feladata a Naprendszeren kívüli bolygók keresése. A Kepler egyidejűleg több mint százötvenezer csillag fényességét mérte. Érzékeny műszereivel a csillagok látható fényének csekély elhalványodását figyelte – így találták meg tavaly a Kepler–186f exobolygót, amely a Kepler–452b-ig a leginkább Föld-szerűnek tűnt.

2013 nyarán az űrtávcső sorsa egy időre kétségessé vált, mert miután a második lendkereke is meghibásodott, nem gyűjtött több adatot. Bár a jövője igen bizonytalannak tűnt, 2013 végére körvonalazódott, hogy hogyan lehet mégis megmenteni a NASA második legnagyobb űreszközét a korai kikapcsolástól. A K2 fedőnevű új küldetés során a Nap sugárnyomásával szemben egyensúlyozva tartja magát egy adott égterület felé fordulva a Kepler.

A Kepler- misszió keretében – a július végi összesítés szerint – 4696 bolygójelöltet fedeztek fel, ezek közül 1030 esetében igazolódott a bolygóstátusz, a K2-küldetés során pedig 22 égitestről bizonyították, hogy planétákról van szó.

Ha minden jól megy, 2018-ig gyűjt majd adatokat az űrteleszkóp. A Kepler mérései szerint minden ötödik csillag körül van Földhöz hasonló bolygó. Az űrtávcsővel felfedezett exobolygók azonban nagyon messze keringenek tőlünk – a nyári szenzáció például 1400 fényévnyire. Ilyen távolságra lehetetlen kommunikálni, hiszen az odaküldött üzenetre 2800 év múlva érkezhet válasz – feltéve, hogy létezik ott legalább a földihez hasonló fejlettségű intelligencia.

Egy ilyen lehetőség nem igazán dobogtatja meg az ember szívét. De ne csüggedjünk, hiszen már terveznek olyan űreszközöket, illetve épülnek is azok az űrtávcsövek, amelyek a közelebbi fényes csillagok titkait tárják fel. A magyar csillagászok az európai űrügynökség PLATO 2.0 néven futó űrtávcsövének előkészítésében vesznek részt – a projekt berlini főhadiszállásán Csizmadia Szilárd képviseli hazánkat, itthon pedig Szabó Róbert vezeti a munkálatokat.

A várhatóan 2024-től működő eszköz kimondott célja a közeli fényes csillagok felmérése.

Ha találunk úgy 20 fényévre innen egy Naphoz hasonló csillag körül egy Földhöz hasonló bolygót, azt érdemes tüzetesebb vizsgálatnak alávetni. A kérdés az, vajon van-e légköre, lehet-e ott élet?

2018-ban egy amerikai űrtávcső (TESS) is működni kezd, amely szintén az exobolygókat kutatja – ebben a programban vesz részt a Princetonban dolgozó Bakos Gáspár csillagász. Fontos, hogy a tervezett űrtávcsövek csupán felfedező, de nem detektáló eszközök.

Csengetnek, hogy ezt vagy azt a csillagot kell megmérni – de a feladatot a korábban említett fényvödrök végzik majd el. Nem mindegy, hogy valami 20 vagy 1400 fényévre van tőlünk? – kérdezem a csillagászt, hiszen a közelebbi távolságra sem indulhat belátható időn belül űrhajó emberrel a fedélzetén. Azt feleli: való igaz, hogy az 1400 fényév távolságra küldött jelre nagyok soká kapunk majd választ, de a húsz fényévre küldött üzenetre mindössze negyven évet kell várni – ehhez persze az kell, hogy az ottani technológia legalább olyan fejlett legyen, mint a földi. (Nem feledve azt a tényt, hogy az elektromágneses hullámok erőssége a távolság négyzetével fordítottan arányos, azaz minél messzebb megy a jel, annál kevésbé valószínű, hogy célba ér.)

Ezt a negyven évet kivárhatjuk, hiszen például az észak-koreaiakkal sem tudunk kommunikálni negyven éve, mégsem adjuk fel a reményt, hogy erre belátható időn belül sor kerülhet.

„Optimistán azt gondolom, hogy a fénymanipulálási képességünk annyit fejlődött és fejlődik, hogy akár már 2030-ra szerezhetünk az exobolygók légköréről, az esetleges életjelekről is információkat. Ne feledjük, hogy ma egy egyméteres távcsővel olyan információkat kapunk, mint egy évtizeddel ezelőtt egy négyméteressel.

A nagy eredményeket 2025 körül várom. 2030-ra lehet egy olyan kritikus tömeg – tudásban és műszerekben – az exobolygászatban, aminek alapján, ha van mit megtalálni, akkor megtaláljuk azt” – reménykedik a csillagász. A csillagászok egyre több exobolygót fedeznek fel, egyre több exoüstökösövet találnak, azaz egyre teljesebb a képünk a világegyetem felépítéséről. A teljességben zavarba ejtő a távoli bolygórendszerek sokszínűsége.

Találtak már a csillagukhoz a mi Merkúr bolygónknál közelebb keringő, a Jupiternél nagyobb, forró gázgömböket, amelyek sűrűsége a parafánál is kisebb, de kimutattak az ólomnál kétszer sűrűbb exobolygókat is. Olyan távoli égitestet is észleltek, amely a csillag forgástengelyéhez viszonyítva nagy szögben kering. Sőt, olyan rendszerre is rábukkantak, ahol a bolygó a csillag forgási irányával ellentétes irányban kering. Ilyen konstellációkra egészen a felfedezésükig nem is gondoltak az űr kutatói.

A szakemberek és a nagyközönség fantáziáját az adott csillag lakhatósági zónájában elhelyezkedő bolygók mozgatják meg a legjobban – mert jelenlegi ismereteink szerint ott létezhet élet. A lakhatósági zónát nagyjából húsz évvel ezelőtt, általában a csillag hőmérséklete alapján állapították meg. A Naprendszerben a lakhatósági zóna a 0,95–1,37 csillagászati egység (egy csillagászati egység 150 millió kilométer) tartományba esik. A számítógépes szimulációk alapján az Arizona Egyetem asztrofizikusai két évvel ezelőtt módosítottak ezen a tartományon.

Szerintük a Föld a lakhatósági zóna belső szélén van, mert az eddigi zóna enyhén kijjebb tolódott. Ezt a sávot most 0,99–1,7 csillagászati egység közé teszik. Szokás mondani, hogy Földünk a lehető legjobb helyen kering a Nap körül, mert ha kicsit közelebb lenne, akkor elpárolgott volna róla a víz, ha távolabb, akkor jeges égitestként róná égi pályáját. Kiss L. László szerint nem ilyen egyszerű a helyzet, mert nem tudhatjuk, hogy a földi felszín és a légkör miként reagálna a helyváltozásra. Nem kristálytiszta, hogy miként változnának a Nap–Föld-távolság módosulásával a besugárzási viszonyok.

A klímaviták jól példázzák, hogy Földünk viselkedését sem értjük, hiszen megoszlanak a vélemények arról, hogy a jelenlegi felmelegedés természetes-e, vagy emberi eredetű. A mi naprendszerünk lakhatósági zónája pedig ugyancsak képlékeny fogalom – hát még a többi bolygórendszeré.

„A csillagászok hanyag népek. Némi túlzással élve, számunkra a hidrogénen és a héliumon kívül például minden anyag fém. A lakhatósági zónán mi azt a térséget értjük, ahol a víz folyékony állapotban található. De azt nem kötjük ki, hogy a víz a felszínen vagy felszín alatti barlangokban legyen-e ilyen állapotban” – ad példát a szakma nagyvonalúságára a kutató.

A vörös törpe csillagokban ez a zóna jóval közelebb van a központi csillaghoz, mint a vörös óriások esetében, amelyeknél a csillagtól messze kell menni – Jupiter és Szaturnusz távolságra –, nehogy megpörkölődjünk. Amikor a mi Napunk ötmilliárd év múlva vörös óriássá fúvódik fel, akkor a A Kepler-űrtávcső 2009 tavasza óta végzi megfigyeléseit Jupiter bolygó Európa nevű (most jeges) holdja felolvad és kicsi, vizes, ám lakható égitest lesz.

Hogy miért a vízhez kötjük az életet? Mert a földi élet ennek köszönheti a létét. Az ilyen típusú élet jeleit tudjuk – elvileg – detektálni. Spekulálhatunk például szilíciumalapú életről, ötezer évig élő, gondolkodó kövekről, de nem tudjuk, hogy ezek esetében milyen életjeleket keressünk. Ezért szűkítjük a keresést a hozzánk hasonló jelenségekre.

Korlátozott lehetőségeinket mutatja, hogy a földi életet sem biztos, hogy ki tudnánk mutatni mostani műszereinkkel. Ha szondánk a Szaharában szállna le, nem találna életnyomokat.

Az amerikai Viking űrszondák a Mars bolygót száraz sivatagként határozták meg. Az újabb eredmények szerint a marsi felszín közelében jelentős mennyiségű vízjég található. Azt sejtjük, hogy a Marson nem élnek apró lények, de az a bolygó is számos meglepetéssel szolgálhat. Nem tudunk eleget a Jupiter és a Szaturnusz holdrendszeréről sem. A várakozásoknak megfelelően megannyi újdonságot hoztak az amerikai űrügynökség New Horizons műholdjának a Plútóról és annak holdjairól közölt felvételei. A júliusi, mindössze 12 500 kilométerről készült képek alapján bebizonyosodott, hogy a Plútó felszíne fiatal – ki gondolta volna ezt korábban?

Érzékeny eszközeinknek köszönhetően egymillió kisbolygót ismerünk a Naprendszerben, de vajon van-e közöttük egy másik civilizáció által korábban itt hagyott űrhajó? – kérdezi időnként kollégáit a csillagász. Persze nem kap egyértelmű választ, mert erre nem lehet válaszolni. Az aszteroidákat apró fénypontoknak látjuk, semmi másnak. Kiss L. László szerint megannyi meglepetés vár még ránk, mert a Naprendszer sokkal élőbb, aktívabb világ, mint ahogy arról egyes ismeretterjesztő könyvekben szólnak.

Egyes bolygókon felszínt formáló erők működnek, másokat ütközések alakítanak. A világsajtó havi rendszerességgel számol be például a Földet veszélyeztető kisbolygókról, szerencsére ezekről hamar kiderül, hogy elhaladnak bolygónk mellett. Ezeket az aszteroidákat általában csak akkor érzékeljük, ha már elhaladtak mellettünk – vagy felrobbantak a légkörben, mint a közelmúltban Cseljabinszk térségében.

Az univerzum titkainak feltárására évente tízmilliárd dollárt költ az emberiség.

Nem biztos, hogy egy nagyságrenddel nagyobb forrást okosan tudna elkölteni: nincs ugyanis elegendő számú szakember. A kutató szerint a Föld csillagászkészlete legfeljebb húszezer hozzáértő tudós. Az emberiség nagyjából száz éve szór elektromágneses hullámokat a környezetébe. Elvileg ezek a hullámok már száz fényév távolságra jutottak. Ha ötven fényéven belül lett volna egy fejlett civilizáció, amely képes ezen jelek vételére és számunkra értelmezhető választ tud küldeni, ezek az üzenetek már megérkeztek volna.

Ebből az következik, hogy ötven fényévnyi távolságon belül nincs élet körülöttünk? Kiss L. László szerint ebből semmi sem következik. Lehet, hogy van élet, de a jeleinket elnyelte a csillagközi tér, így nincs mire válaszolni. Vagy az idegenek egyszerűen nem akarnak válaszolni. Egy ilyen civilizáció megtalálásának kicsi a valószínűsége, de rendkívüli jelentőségű felfedezés lenne. De mi lesz, ha mégis választ lapunk? Kiss L. László úgy véli:

„Nem tudom, mi történne. A bennem élő gyermek abban hisz, hogy az életem során ez megvalósul. Biztosan szájtátva fogadnám a hírt. Depressziós gondolat, ha azt feltételezzük, hogy egyedül vagyunk az univerzumban.”