Den vanligaste stjärnan i universum är den röda dvärgstjärnan. Planetsystemen där består ofta av Neptunusstora gasplaneter som
ligger nära sin sol och stora stenplaneter av större slag än Jorden. I vårt
solsystem däremot finns inga större stenplaneter än Jorden och inga stora Neptunusliknande
planeter i närheten av solen.
Men frågan är betydelsen av bristen på Jupiterstora
gasplaneter kontra liv på stenplaneter i röda stjärnors planetsystem.
Vid Cambridge universitet i Massachusetts har
astronomer visat att de vanligaste slagen av stjärnor i universum är röda
dvärgstjärnor och där finns mycket sällan Jupiter-liknande planeter. Denna
frånvaro i Jupiterstorlek (gasplaneter) kan få stora konsekvenser för
utvecklingen av jordliknande planeter runt röda dvärgar och därmed jordlika
planeter där liv kan utvecklas. Möjligen ska vi inte i första hand söka efter liv i dessa
solsystem.
Jupiter har spelat en dominerande roll i
utvecklingen av vårt solsystem. Forskare misstänker att Jupiter hade betydelse för
att jorden skulle bli beboelig. Planeten påverkade vår världs bildande, storlek
och sammansättning. Således tyder bristen på stora gasjättar i röda dvärgstjärnors
planetsystem på att steniga världar där inte har utvecklats till
jordlika livsvänliga platser.
Vi har visat att de minst massiva stjärnorna (röda
dvärgar) inte har Jupiterliknande planeter. Planeter med Jupiters massa som får
liknande mängder stjärnljus som Jupiter får från vår sol, beskriver Emily Pass,
forskare vid Centrum för astrofysik. Harvard &; Smithsonian (CfA) och
huvudförfattare till en studie som ska
(eller nu har) publiceras i The Astronomical Journal.
Resultaten har ytterligare betydelse eftersom många
röda dvärgstjärnor finns bland våra närmaste kosmiska grannar. Den närheten,
tillsammans med det faktum att svala, svaglysande röda dvärgar inte
överväldigar sina planeter i bländning gör att exoplaneter där är enklare att
analysera atmosfären på - ett viktig forskningsprioritetsområde nu och under de
närmaste decennierna.
De närliggande röda dvärgstjärnorna som man såg på i studien och deras planeter är idealiska planeter för detaljerad undersökning med James
Webb Space Telescope enligt studiens medförfattare David Charbonneau, professor
vid Harvard University och medlem av Center for Astrophysics vid Harvard och
Smithsonian.
För att mäta frekvensen av Jupiter-planeter
undersökte Pass med sina kollegor 200
små röda dvärgstjärnor var och en endast bestående av 10% till 30% av solens
massa. Sådana små röda dvärgar är vanligast därute. De finns i mycket större
antal än stjärnor som vår sol i Vintergatan. Observationerna samlades in mellan 2016 och 2022 främst från Fred
Lawrence Whipple Observatory, beläget i Arizona, samt Cerro Tololo
Inter-American Observatory i Chile.
Forskarna förlitade sig på radialhastighetstekniken
för att finna alla stora exoplaneter i deras stjärndataset. När planeter
kretsar kring sina små dvärgstjärnor får kropparnas växelverkande gravitation stjärnorna
att "vackla" en effekt som kan urskiljas i detaljerade avläsningar av
stjärnljus.
Ingen Jupiterlik planet upptäcktes i röda dvärgstjärnors
planetsystem.
Resultaten står i skarp kontrast till liknande
undersökningar av medelstora stjärnor som vår sol, som vanligtvis har massiva
planeter av Jupiterstorlek. De enorma massorna i dessa världar - Jupiter ensam
innehåller mer massa än alla andra planeter tillsammans i vårt solsystem -
översätts till enorm gravitation, och enorm gravitation översätts till
långtgående inflytande på andra närliggande kroppar.
Bland de viktigaste händelserna är Jupiters
migration under de första hundra miljoner åren av solsystemets existens. Efter
bildandet i solsystemets yttersta räckvidd antas teoretiskt Jupiter,
tillsammans med de andra yttre planeterna, ha rört sig inåt mot solen. I
processen drog Jupiters gravitation massor av isrika kometkroppar på
kollisionskurs med de fyra steniga världarna i det inre solsystemet.
När ett stort antal av dessa isiga kroppar påverkade
vår unga planet levererade de stora mängder vatten, potentiellt tillsammans med
organiska (kolinnehållande) molekyler. Vattnet samlades på vår världs yta och
skapade efterhand oceanerna i vilka organiska molekyler tros ha blandats i
miljontals år. Så småningom utvecklade molekylerna komplexitet och började
självreplikeras efter att ha övergått till det vi kallar liv.
Utan Jupiter hade dessa förhållanden kanske inte har
kommit till och livet kanske aldrig kommit igång.
Även om de nya resultaten tyder på att
omständigheterna som ledde till att minst en värld i vårt solsystem blev
beboelig sannolikt inte kommer att matchas i solsystem med små röda stjärnor,
ska vi inte säga att liv är omöjligt i dessa solsystem.
Frånvaron av Jupiter-liknande planeter innebär att
mer råmaterial borde finnas tillgängligt för att bygga upp mindre, steniga
kroppar, eftersom detta material inte införlivades i Jupiter-liknande världar.
Faktum är att andra studier har visat att röda dvärgars fasta stenplaneter
tenderar att vara större i storlek än de runt stjärnor som vår sol.
På liknande sätt verkar steniga planeter bildas i större antal runt röda dvärgar än i solsystem som vår sol. Exempel har TRAPPIST-1-planetsystemet sju steniga världar i banor mycket närmare den röda dvärgstjärnan än Merkurius är vid vår sol.
"Vårt arbete innebär att steniga världar med
massor som liknar jorden och kretsar kring röda dvärgar utvecklades i en helt
annan miljö än Jorden, säger Pass.
Kanske
det finns ett samband med Jupiterstora planeter och stora steniga planeter. I
så motto att det antingen finns det ena eller det andra runt en sol och
skillnaden beror på om det är en röd dvärgstjärna eller en sol av minst vår sol.
Men det finns enligt mig en frågeställning till, Är det samma mängd av massa som ska bilda
planeter vid varje nybildad sol?
Bild vikipedia Nyupptäckta exoplaneter per år. Dubbelklicka på bilden för förstoring.
