Για πολλές δεκαετίες, η αστροφυσική έχει αγωνιστεί με ένα θεμελιώδες ερώτημα: γιατί ορισμένοι πλανήτες είναι πλούσιοι σε νερό, ενώ άλλοι παραμένουν τελείως ξηροί; Σύμφωνα με την κλασική θεωρία της πλανητικής εξέλιξης, το νερό προέρχεται από εξωτερικές πηγές – όπως κομήτες που συγκρούονται με νεαρούς πλανήτες ή η μεταφορά πάγων από τις απομακρυσμένες περιοχές ενός ηλιακού συστήματος. Ωστόσο, νέα πειραματικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι η αλήθεια ίσως είναι πολύ πιο τολμηρή και πιο… εσωτερική.
Μια ομάδα ερευνητών από το Lawrence Livermore National Laboratory, με επικεφαλής τον Harrison Horn, δημοσίευσε πρόσφατα μια μελέτη στο περιοδικό Nature, η οποία προτείνει έναν μηχανισμό παραγωγής νερού στο ίδιο το εσωτερικό ορισμένων πλανητών. Η έρευνα επικεντρώνεται στους υπο-Ποσειδώνιους πλανήτες, οι οποίοι έχουν ακτίνα από δύο έως τέσσερις φορές τη γη, και είναι συχνά εντοπισμένοι σε διάφορες περιοχές του Γαλαξία μας, όμως απουσιάζουν εντελώς από το ηλιακό μας σύστημα.
Αυτός ο παραλληλισμός προκαλεί εύλογους προβληματισμούς: πώς μπορεί ένας πλανήτης τόσο κοντά στο άστρο του να αποκτήσει νερό; Μέχρι τώρα, η επικρατούσα θεωρία υποδείκνυε ότι οι υδρατμοί προέρχονται από περίπλοκες διαδικασίες – όπως πλανητικές μετακινήσεις ή συγκρούσεις με παγωμένα αντικείμενα. Ωστόσο, καμία από αυτές τις εξηγήσεις δεν ήταν ιδιαίτερα απλή ή άμεσα επαληθεύσιμη.
Το νέο πείραμα προσφέρει μια εντελώς διαφορετική προοπτική. Χρησιμοποιώντας μια συσκευή που αναπαράγει τις πιέσεις και τις θερμοκρασίες που επικρατούν στα έγκατα ενός εξωπλανήτη, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μοντέλο των συνθηκών στη διεπιφάνεια μεταξύ της πυκνής ατμόσφαιρας πλούσιας σε υδρογόνο και του μάγματος ενός υπο-Ποσειδώνιου πλανήτη. Σε αυτό το εξωτικό περιβάλλον, το υλικό αντιδρά με το υδρογόνο, παράγοντας οξυγόνο. Το οξυγόνο αυτό στη συνέχεια συνδυάζεται ξανά με το υδρογόνο, παράγοντας νερό σε ποσότητες πολύ μεγαλύτερες από αυτές που αναμένονταν.
Αν αυτή η αντίδραση επιβεβαιωθεί ότι συμβαίνει σε πλανήτες, τότε το συμπέρασμα είναι καταπληκτικό: Ορισμένοι καυτοί, ξηροί κόσμοι μπορεί όχι μόνο να διαθέτουν νερό αλλά και να το παράγουν συνεχώς από το εσωτερικό τους. Αυτός ο μηχανισμός έχει διπλή σημασία. Πρώτον, προσφέρει μια ρεαλιστική εξήγηση για την εμφάνιση υδρατμών σε πλανήτες θεωρούμενους ακατάλληλους για την ύπαρξη νερού και δεύτερον, επαναστατεί στη συζήτηση περί δημιουργίας κατοικήσιμων περιβαλλόντων: το νερό ίσως να μη χρειάζεται να μεταφερθεί ή να συντηρηθεί, αλλά μπορεί να παραχθεί εντός του πλανήτη.
Η ομάδα του Horn τονίζει πως αυτό το χημικό μονοπάτι δεν είναι κάτι σπάνιο. Αντιθέτως, θα μπορούσε να είναι συχνό σε πλανήτες αυτού του τύπου, ειδικά σε όσους έχουν πυκνές ατμόσφαιρες υδρογόνου και έντονη γεωλογική δραστηριότητα. Αυτό μας οδηγεί σε μια εικόνα ενός Σύμπαντος γεμάτου νερό, με σημαντικές συνέπειες για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής.
Το νερό θεωρείται ότι είναι ζωτικής σημασίας για τη βιωσιμότητα ενός πλανήτη. Όμως, το πώς και πού σχηματίζεται παραμένει ένα αβέβαιο ζήτημα. Αν πλανήτες κοντά στα άστρα τους μπορούν να παράγουν νερό χωρίς εξωτερική βοήθεια, τότε πολλοί κόσμοι που αποκλείστηκαν από τις λίστες αναζήτησης πιθανής ζωής ίσως αξίζουν δεύτερης ματιάς. Μελλοντικοί στόχοι παρατήρησης μέσω τηλεσκοπίων όπως το James Webb ή αποστολών της επόμενης γενιάς μπορεί να επιλεγούν με νέα κριτήρια: όχι μόνο βάση της απόστασης από την κατοικήσιμη ζώνη, αλλά και με κριτήριο την ικανότητά τους να “παράγουν” το δικό τους νερό.
Το εύρημα αυτό, φυσικά, δεν λύνει όλα τα μυστήρια γύρω από την εξέλιξη των εξωπλανητών. Ωστόσο, προσθέτει ένα καίριο κομμάτι στο παζλ, αποδεικνύοντας ότι η πλανητική χημεία μπορεί να είναι πιο δημιουργική και περίπλοκη από ό,τι είχαμε συνηθίσει. Αντί να θεωρούμε τους υπο-Ποσειδώνιους πλανήτες ως άνυδρους και αφιλόξενους, ίσως θα πρέπει να τους δούμε ως δυναμικά συστήματα όπου το νερό μπορεί να προκύψει από τις ίδιες θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις ύλης και ενέργειας.
