Avui dia la teoria
Cosmològica Estàndard és la que té més acceptació entre els
científics i està sostinguda per tres fets demostrables:
- el desplaçament cap al vermell de la llum que ens arriba des de les galàxies, símptoma de que s'estan allunyant
- el soroll de fons de microones, romanent de l'explosió original o Big-Bang
- la composició existent entre hidrogen i heli, del 75% i el 25% respectivament, que es va poder originar en els tres primers minuts després de la gran explosió.
Passats aquests segons
inicials, i havent sofert una etapa de ràpida inflació, els
elements formats es van començar a ajuntar com conseqüència de
l'actuació de la força de gravetat. Així, en primers lloc, es van
formar núvols de gas que posteriorment van deixar pas a la formació
d'estrelles.
A l'interior d'aquestes estrelles,
a través de reaccions nuclears produïdes a milions de graus de
temperatura, és on es van continuar creant altres elements de la
taula periòdica, d'ordre superior, com bor, beril·li, elements
intermedis per arribar al carboni i després a l'oxigen. Cal recordar que només es va formar hidrogen durant els tres primers
minuts després del Big-Bang, mai més se'n ha tornat a formar.
Segons quina sigui la massa de
l'estrella es pot arribar fins a produir ferro en el seu nucli, però
d'aquí ja no es pot passar en una reacció nuclear; aquesta passa a
ser endotèrmica en lloc d'exotèrmica. Així doncs, com s'arriben a
obtenir els elements que es troben per sobre del ferro a la taula? Doncs
a través del col·lapse de la pròpia estrella i la seva posterior
explosió. És en aquest instant quan els àtoms obtenen prou
energia per a sintetitzar nuclis de més pes atòmic. De fet
qualsevol d'ells seria possible en aquesta etapa d'explosió
anomenada supernova.
Els elements així
originats s'escampen per tot l'univers, formant noves estrelles, ara
ja de segona generació. Només 100 milions d'anys
després de formar-se, si aquestes noves estrelles són molt massives ja els hi pot passar el mateix procés i explotar, amb la qual cosa passen a enriquir els núvols de
gas interespacials que nodriran la formació d'una nova estrella, ara
ja de tercera generació. Els científics diuen que la nostra
estrella, el Sol, pot ser una estrella de tercera generació.
Ara ja hem vist com
s'originen tots els elements de la taula periòdica que
trobem al nostre planeta. Però si examinem els núvols de gas i
pols interestel·lars podem trobar no tan sols elements sinó també
certs compostos orgànics.
A la revista The Astrochymist (www.astrochymist.org/astrochymist_ism.html)
podem trobar una llista cronològica de les més de 180 molècules diferents descobertes
en espais interestel·lars i circumestel·lars, des dels elements
bàsics CHON, passant per molècules que van dels dos àtoms fins a
incloure ful·lerens (C60-C70) com els descoberts per l'astrònom Jan Cami1
quan observava la nebulosa planetària TC1 l'any 2010 utilitzant el
telescopi Espacial Spitzer de la NASA (podem trobar una llista similar classificada pel nombre d'àtoms a la Wikipèdia). Cal dir que el primer va ser
el radical metilidè (CH) descobert per Swings i Rosenfeld al 1937
fent observacions espectroscòpiques dels núvols interestel·lars. També s'han detectat
compostos amb S, Al, Mg, F, P, Cl, Fe, K, Na i D.
A partir d'aquest núvols de gas i
pols es tornen a generar noves estrelles, que al seu voltant, poden
tenir nous sistemes planetaris, similars al nostre Sistema Solar,
formats pel mateix gas que l'estrella, per radiació, expulsa de les
seves rodalies i envia a zones més llunyanes. Per successives
aglomeracions es van formar protoplanetes que amb el temps
esdevindran planetes i també es formaran asteroides i cometes més
llunyans, però que tots ells tindran les mateixes marques químiques.
El primer exoplaneta
(planeta d'una estrella que no sigui el Sol) va ser descobert el 1987
per l'astrònom canadenc Bruce Campbell3 a gamma-Cefeu,
però que no es va confirmar fins al 2002. Entre el 1990 i 1995 es va
establir una gran competició entre astrònoms suïssos i
nord-americans per mirar de trobar i confirmar el primer exoplaneta. L'equip liderat pels suïssos Mayor i Queloz van ser els
primers en fer-ho, el 1995, al voltant de l'estrella 51 Pegasi, on,
gràcies a la tècnica de la velocitat radial, van ser capaços de
detectar que hi havia un exoplaneta del tipus “Júpiter calent”
al voltant de l'estrella.
Aquest mètode
espectroscòpic es basa en la petita oscil·lació del centre de
masses de la parella estrella-exoplaneta, que fa que el seu centre de
gravetat es mogui de forma de tal manera que,en una posició determinada, quan s'acosta a
nosaltres, l'espectre de la seva llum ens arribi blavós i, a l'extrem oposat de la seva oscil·lació, més vermellós, un
simple efecte Doppler que mitjançant uns càlculs, ens permetrà saber la massa
del planeta trobat. Es va trigar molt de temps a fer aquests
descobriments a causa de la manca tècnica d'instrumentació capaç de
resoldre les petites variacions de les línies dels espectres
analitzats.
Un altre mètode de detecció
és el fotomètric, mitjançant el qual es mesura la quantitat de llum que ens arriba
de l'estrella i la seva disminució quan el planeta transita
per davant. Amb aquest mètode es pot conèixer el període orbital
del planeta, la seva massa i radi, així com la seva velocitat i
inclinació de l'òrbita, entre d'altres.
També es fan servir
l'astrometria, per detectar les variacions de posició de l'estrella i
el mètode de les lents gravitacionals, però en menor proporció, ja que cal una perfecta alineació entre nosaltres, la lent i
l'exoplaneta. Tots són mètodes indirectes. Quan als
directes, de fet només existeix un, que és l'observació visual
directa de l'estrella posant un protector per tapar la llum que emet
l'estrella que ho emmascara tot.
 |
| Fomalhaut, al centre, emmascarada per veure el seu sistema planetari i l'anell de pols que l'envolta |
El 2008 la NASA va
confirmar la detecció de la primera molècula orgànica en un
exoplaneta, el HD 189733b, que
es troba a 63 anys-llum dins de la constel·lació de Vulpècula. Es tractava del metà i de l'aigua.
Actualment hi ha dos
telescopis fora de la nostra atmosfera que busquen possibles exoplanetes,
el Kepler (NASA) i el Corot (ESA), ajudats pel Hubble i per
l'Spitzer, també de la NASA. El millor llistat actualitzat
d'exoplanetes habitables és el Catàleg d'Exoplanetes Habitables4
elaborat per la Universitat de Puerto Rico Arecibo, que té censats 867 (hi ha prop de 3.000 més pendents de confirmació). Ara com ara de
tot aquest llistat només set exoplanetes s'han confirmat com
a potencialment habitables a data de març 2013.
 |
| Planetes potencialment habitables indicant el seu índex de silimiltud amb la Terra a juliol 2013 |
2-
Considerations
Regarding Insterstellars Molecules,
P.
Swings and L. Rosenfeld, ApJ 86:483-486 (1937)
3- B. Campbell, G.A.H. Walker, S.
Yang (1988). «A search for substellar companions to solar-type
stars.». Astrophysical
Journal 331: pp. 902–921.
Publicat
a la revista "AIQS News" en el seu nº 65 del setembre 2013
