Ο πλανήτης που «δεν θα έπρεπε να υπάρχει»: Το κοντινό στη Γη ουράνιο σώμα που μπερδεύει τους αστρονόμους

Ο Ερμής έχει καταλήξει να είναι από τα μεγαλύτερα αινίγματα της πλανητικής επιστήμης: είναι μικρός, υπερβολικά… μεταλλικός και «κολλημένος» σε μια τροχιά που δεν ταιριάζει εύκολα με τα μοντέλα σχηματισμού πλανητών
Ο Ερμής, ο πιο κοντινός πλανήτης στον Ήλιο, μοιάζει με την πρώτη ματιά ο πιο «άχαρος» κόσμος του ηλιακού μας συστήματος: μια γκρίζα επιφάνεια, καμία ένδειξη ότι υπήρξε ποτέ νερό με τρόπο που να αλλάζει το αφήγημα και, φυσικά, μηδενικές πιθανότητες ζωής σε ένα περιβάλλον που ψήνεται την ημέρα και παγώνει τη νύχτα.
Κι όμως, ακριβώς επειδή φαίνεται τόσο απλός, ο Ερμής έχει καταλήξει να είναι από τα μεγαλύτερα αινίγματα της πλανητικής επιστήμης: είναι μικρός, υπερβολικά… μεταλλικός, «κολλημένος» σε μια τροχιά που δεν ταιριάζει εύκολα με τα μοντέλα σχηματισμού πλανητών και, όπως το συνοψίζει μιλώντας στο BBC ο ειδικός στη δυναμική πλανητών Sean Raymond (University of Bordeaux), είναι «κάπως ντροπιαστικό» για τους επιστήμονες ότι ακόμη δεν μπορούν να εξηγήσουν πώς προέκυψε – υπονοώντας ότι ο Ερμής δεν είναι απλώς μια εξαίρεση, αλλά ίσως μια δοκιμή αντοχής για την ίδια τη θεωρία πλανητικής δημιουργίας.
Ο πλανήτης που «δεν θα έπρεπε να υπάρχει»
Τα στοιχεία που κάνουν τον Ερμή «πλανήτη που δεν θα έπρεπε να υπάρχει» είναι αδιάσειστα. Σε μάζα είναι περίπου 20 φορές μικρότερος από τη Γη και σε διάμετρο μόλις λίγο μεγαλύτερος από την Αυστραλία, αλλά σε πυκνότητα είναι δεύτερος στο Ηλιακό Σύστημα μετά τη Γη, επειδή διαθέτει έναν δυσανάλογα μεγάλο μεταλλικό πυρήνα.
Στους άλλους βραχώδεις πλανήτες (Γη, Αφροδίτη, Άρης), ο σιδηρούχος πυρήνας καταλαμβάνει περίπου τη μισή ακτίνα, πάνω του υπάρχει μανδύας και φλοιός. Στον Ερμή, όμως, ο πυρήνας φτάνει περίπου το 85% της ακτίνας, αφήνοντας ένα εξαιρετικά λεπτό «κέλυφος» βράχου από πάνω. Για τον Nicola Tosi από το German Aerospace Center στο Βερολίνο, αυτό ακριβώς είναι ο πυρήνας του προβλήματος: «Ο σχηματισμός του Ερμή είναι ένα μεγάλο ζήτημα και παραμένει ασαφές γιατί ο Ερμής μοιάζει όπως μοιάζει». Το αίνιγμα γίνεται εντονότερο όταν μπλέκεται με την τροχιά του: είναι υπερβολικά κοντά στον Ήλιο, σε θέση που τα κλασικά σενάρια συσσώρευσης υλικού σε πρωτοπλανητικό δίσκο δυσκολεύονται να αναπαράγουν.
Το παράδοξο δεν έμεινε στη θεωρία. Οι πρώτες μετρήσεις βαρύτητας από τα περάσματα του Mariner 10 (1974–75) έδωσαν την πρώτη «ματιά» στο εσωτερικό του και επιβεβαίωσαν ότι κάτι δεν ταιριάζει. Αργότερα, το Messenger, που βρέθηκε σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη (2011–15), αντί να κλείσει το θέμα, πρόσθεσε νέα στρώματα αβεβαιότητας. Σε έναν κόσμο όπου η ημέρα μπορεί να φτάσει περίπου τους 430°C και η νύχτα να πέσει στους -180°C, θα περίμενε κανείς η επιφάνεια να έχει «ψηθεί» από πτητικά στοιχεία εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια.
Κι όμως, εντοπίστηκαν στοιχεία όπως κάλιο και θόριο, καθώς και μόρια όπως χλώριο, ενώ υπήρξαν και ενδείξεις για πάγο νερού σε μόνιμα σκιασμένους πολικούς κρατήρες. Το ερώτημα γίνεται διπλό: αν ο Ερμής σχηματίστηκε τόσο κοντά στον Ήλιο, πώς κράτησε πτητικά; Αν σχηματίστηκε πιο μακριά, πώς κατέληξε εδώ — και γιατί με τόσο τεράστιο πυρήνα;
Τα δημοφιλέστερα σενάρια
Από αυτή τη σύγκρουση δεδομένων έχουν προκύψει μερικά κύρια σενάρια, κανένα όμως χωρίς κόστος. Η δημοφιλέστερη εκδοχή σήμερα, σύμφωνα με τον αστρονόμο Alessandro Morbidelli (Côte d’Azur Observatory), είναι ότι ο Ερμής υπέστη έναν γιγάντιο, πλάγιο κρουστικό μηχανισμό στην πρώιμη ιστορία του, που «αφαίρεσε» μεγάλο μέρος του μανδύα του και άφησε γυμνό τον μεταλλικό πυρήνα.
Όμως, για να αφαιρεθεί τόσο υλικό χωρίς να διαλυθεί ο πλανήτης, απαιτούνται εξαιρετικά ακραίες συνθήκες: ο Saverio Cambioni (MIT) σημειώνει ότι θα μιλούσαμε για συγκρούσεις με σχετικές ταχύτητες της τάξης των 100 km/s, κάτι που θεωρείται απίθανο επειδή τα περισσότερα σώματα κινούνταν σε παρόμοιες τροχιές και ταχύτητες γύρω από τον Ήλιο. Επιπλέον, μια τόσο βίαιη σύγκρουση θα έπρεπε να έχει «ξηλώσει» και τα πτητικά στοιχεία — άρα οι μετρήσεις του Messenger δημιουργούν μια νέα αντίφαση.
Υπάρχει και η… «μη-συγκρουσιακή» εκδοχή: ο Ερμής ίσως σχηματίστηκε εξαρχής από υλικό ιδιαίτερα πλούσιο σε σίδηρο, πολύ κοντά στον Ήλιο, σε μια ζώνη όπου οι εκλάμψεις του νεαρού άστρου θα εξαέρωσαν τα ελαφρύτερα σωματίδια, αφήνοντας βαριά, μεταλλικά συστατικά να συσσωρευτούν. Ο Anders Johansen (University of Copenhagen / Lund University) συνοψίζει το σκεπτικό: σε ένα θερμότερο σημείο του δίσκου, «θα μπορούσες να σχηματίσεις έναν πλανήτη πλούσιο σε σίδηρο». Αλλά και εδώ προκύπτει το απλό, επίμονο ερώτημα: αν υπήρχε τόσο υλικό γύρω, γιατί ο Ερμής σταμάτησε να μεγαλώνει τόσο νωρίς και έμεινε τόσο μικρός;
Το ενδιαφέρον είναι ότι η δυσκολία δεν περιορίζεται στο δικό μας σύστημα. Γύρω από άλλα άστρα έχουν παρατηρηθεί «Super Mercuries»: πυκνοί, σιδηροπλούσιοι πλανήτες μεγαλύτεροι από τη Γη αλλά με δυσανάλογα μεγάλο πυρήνα. Ο Cambioni εκτιμά ότι τέτοιοι κόσμοι μπορεί να αποτελούν ένα αξιοσημείωτο ποσοστό των εξωπλανητών (της τάξης του 10–20%), κάτι που τους κάνει «ανησυχητικά συχνούς» για να τους αποδίδουμε απλώς σε σπάνιες, απίθανες συγκρούσεις. Αν αυτό ισχύει, τότε ο Ερμής ίσως δεν είναι «ατύχημα», αλλά ένα φυσικό προϊόν του σχηματισμού πλανητών — κι εμείς απλώς δεν έχουμε ακόμη τον σωστό μηχανισμό.
Η επιστήμη περιμένει μια νέα πηγή δεδομένων
Σε αυτό το σκηνικό αβεβαιότητας, η επιστήμη περιμένει μια νέα πηγή δεδομένων: την αποστολή BepiColombo, κοινό εγχείρημα ESA και JAXA, που εκτοξεύθηκε το 2018 και κατευθύνεται προς τον Ερμή. Μετά από προβλήματα προώθησης που οδήγησαν σε αλλαγή τροχιάς και καθυστέρηση, η άφιξή της σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη έχει προγραμματιστεί για Νοέμβριο 2026.
Η αποστολή είναι ουσιαστικά δύο σκάφη που θα διαχωριστούν σε τροχιά και θα χαρτογραφήσουν σύσταση επιφάνειας, βαρύτητα και μαγνητικό πεδίο, με στόχο να τεθούν ισχυροί περιορισμοί στα σενάρια γένεσης. Ο Tosi εξηγεί γιατί η χημεία είναι «δικαστής»: αν ξέρεις από τι είναι φτιαγμένη η επιφάνεια και το υπέδαφος, ξέρεις και τι επιτρέπεται να έχει συμβεί κατά τον σχηματισμό.
Αν υπήρξε γιγάντιο χτύπημα που αφαίρεσε μανδύα, θα έπρεπε να υπάρχουν ίχνη από έναν προσωρινά τηγμένο μανδύα, έναν αρχαίο «ωκεανό μάγματος» που στερεοποιήθηκε με συγκεκριμένα μοτίβα. Οι μετρήσεις βαρύτητας, παρακολουθώντας πώς «παραμορφώνεται» ο πλανήτης από το βαρυτικό τράβηγμα του Ήλιου, μπορούν επίσης να δώσουν πιο ακριβή εικόνα για τη δομή και τη σύσταση του πυρήνα — ένα ακόμη κρίσιμο κομμάτι του παζλ.
Και φυσικά, η αποστολή θα στοχεύσει να ξεκαθαρίσει το αίνιγμα των πτητικών: ο David Rothery (The Open University), που συν-ηγεμονεύει όργανο της αποστολής για τη μελέτη πτητικών, το θέτει απλά: ξέρουμε ότι ο Ερμής είναι πλούσιος σε πτητικά, αλλά δεν ξέρουμε ποια είναι όλα αυτά και πώς επιβίωσαν τόσο κοντά στον Ήλιο.
Το «όνειρο» των επιστημόνων, ωστόσο, είναι πιο απτό και πιο παλιό: ένα δείγμα. Μια προσγείωση ή —ακόμη καλύτερα— επιστροφή υλικού στη Γη θα μπορούσε να λύσει δια παντός πολλές από τις αβεβαιότητες, αλλά δεν είναι στο άμεσο πρόγραμμα, λόγω κόστους και πολυπλοκότητας. Εναλλακτικά, υπάρχει η πιο απρόσμενη ελπίδα: να βρεθεί στη Γη κάποιος μετεωρίτης που όντως προήλθε από τον Ερμή.
Μέχρι τώρα έχουν βρεθεί εκατοντάδες μετεωρίτες από τον Άρη, αλλά κανένας «καθαρά» από τον Ερμή. Κάποιοι ερευνητές κοιτούν μια σπάνια κατηγορία, τις aubrites, ως πιθανό υλικό από ένα υποθετικό «πρωτο-Ερμή», αν ο πλανήτης ήταν κάποτε μεγαλύτερος και χτυπήθηκε — μια ιδέα που ο Morbidelli χαρακτηρίζει «άγρια εικασία», αλλά αρκετά δελεαστική ώστε να κινητοποιεί εργαστηριακές αναλύσεις.
Στο τέλος, ο Ερμής μπορεί να είναι ένα εξαιρετικά σπάνιο, ακραίο προϊόν μιας τυχαίας αλληλουχίας γεγονότων — ένας απίθανος πλανήτης που στις περισσότερες χρονικές γραμμές δεν θα υπήρχε. Ή μπορεί να είναι το πιο κοντινό μας ανάλογο σε έναν τύπο εξωπλανήτη που είναι πολύ συνηθισμένος για να θεωρείται ατύχημα. Η αποστολή BepiColombo, όταν φτάσει στα μέσα του 2026, δεν υπόσχεται ένα οριστικό τέλος στο μυστήριο. Υπόσχεται όμως κάτι εξίσου σημαντικό: αρκετά νέα δεδομένα ώστε, επιτέλους, κάποιο από τα σενάρια να πάψει να είναι «ωραίο» και να γίνει αναγκαστικό.
iefimerida.gr