Hur ser en planet ut där liv finns.

 

Vi vet ännu inte om de stjärnor som finns närmast oss α Centauri A/B-binärsystemet (dubbelstjärnor) hyser en jordliknande planet 

 Men tack vare arbete med skilda datamodeller av utveckling har vi nu en god uppfattning om hur en sådan planet om den skulle existera skulle se ut och hur den skulle ha utvecklats över tid.

James Webb Space Telescope (JWST), som framgångsrikt lanserades i december 2021, beräknas inom en snar framtid kunna upptäcka atmosfärer hos steniga exoplaneter som passerar framför M-dvärgar - röda stjärnor som är svagare ljudmässigt och mindre än solen – exoplaneter som kretsar inom den beboeliga zonen runt dessa solar. Det extremt stora teleskopet (ELT) som för närvarande håller på att byggas i Chile kommer även det att söka efter steniga exoplaneter runt närliggande solliknande stjärnor i slutet av detta decennium.

På ETH Zürich är man ledande och väsentligt involverad i dessa och andra observationsinfrastrukturarbeten. Kompletterande forskning vid Institutet för partikelfysik och astrofysik vid institutionen för fysik handlar om numerisk modellering innebärande att bättre förstå beboeliga steniga exoplaneter och vägleda framtida observationer och instrumentutveckling för arbete inom detta.

Nu har ett internationellt team lett av ETH-forskare presenterat resultaten av en sådan studie där man riktade uppmärksamheten mot de solliknande stjärnorna närmast jorden, α Centauri A och α Centauri B. Rapporten publicerades i The Astrophysical Journal och ger en förutsägelse om hur en planet i jordstorlek (om den existerar)  skulle se ut. Teamet, som inkluderar ETH-astrofysikerna Haiyang Wang, Sascha Quanz och Fabian Seidler samt Paolo Sossi vid institutionen för geovetenskaper bestämde sig för att uppskatta den elementära sammansättningen av en hypotetisk stenig planet i den beboeliga zonen i α Centauri A / B-systemet.

Med detta arbete har Wang och kollegor börjat beskriva en fängslande bild av en (eventuell) exoplanet som kretsar kring α Centauri A/B. Om den finns, α-Cen-Jorden, är den sannolikt geokemiskt lik jorden förutspås det och med en mantel som domineras av silikater berikad med kolbärande inslag som grafit och diamant.

 Kapaciteten för vattenlagring i dess steniga inre bör motsvara jordens. Enligt studien skulle α-Cen-Jorden dock skilja sig på intressanta sätt från jorden. Den skulle ha en något större järnkärna, lägre geologisk aktivitet och inte tvunget plattektonik (som jorden har). Den största överraskningen var dock att den tidiga atmosfären på denna hypotetiska planet kunde ha dominerats av koldioxid, metan och vatten - liknande jordens i arkeiskaeon, för 4 till 2,5 miljarder år sedan då det första livet uppstod på jorden.

Sannolikheten finns därför att hitta ett äldre syskon till jorden. α Centauri A/B-systemet är 1,5–2 miljarder år äldre än solen. Från 2022 till 2035 kommer α Centauri A och α Centauri B att vara tillräckligt åtskilda från varandra för att förenkla sökandet efter planeter runt var och en av stjärnorna tack vare minskad ljusförorening från den andra.

 Tillsammans med den nya observationskraft som kan förväntas under de kommande åren finns det hopp om att finna en eller flera exoplaneter som kretsar kring α Centauri A/B. Planeter som kommer att ansluta sig till de nästan 5 000 exoplaneter som har upptäckts sedan 1995, då strofysiker Michel Mayor och Didier Queloz  vid universitetet i Genève  tillkännagav upptäckten av den första planeten utanför vårt solsystem i omloppsbana runt en solliknande stjärna. för vilken de tilldelades Nobelpriset i fysik 2019, delat med den kanadensisk-amerikanske kosmologen Jim Peebles.

Bild vikipedia som visar solen jämförd med Alfa Centaurisystemets stjärnor ca 4 ljusår bort.