Bild wikipedia. Två tänkbara superjordar, med Jorden
som jämförelse (till höger).
En superjord är en exoplanet (gasplanet) vars massa
är större än Jordens, men mindre än solsystemets mindre gasjättar Uranus och
Neptunus.
I en ny studie ger astronomer vid Ohio State University bevis på gränserna av hur och var planeter kan bildas och man har funnit att planeter som är större än jorden har svårt för att bildas i närheten av stjärnor med lågt metallinnehåll.
Med solen som baslinje kan astronomer mäta när en
stjärna bildades genom att bestämma dess metallinnehåll eller nivån av tunga
grundämnen som finns i solen. Metallrika stjärnor eller nebulosor bildades
relativt nyligen, medan metallfattiga objekt fanns under det tidiga universum.
Tidigare studier har visat ett svagt samband mellan metallinnehåll
och planetbildning och man har noterat att när en stjärnas metallinnehåll
minskar, minskar också planetbildning för vissa planetpopulationer, så kallade
superjordar. Ändå är detta arbete det första som observerar och visar
riktigheten i detta, att nuvarande teorier stämmer. Det är betydligt
ovanligare att det bildas superjordar nära metallfattiga stjärnor än metallrika stjärnor vilket tyder på en
strikt gräns för de förhållanden som krävs för att en sådan ska bildas, beskriver
huvudförfattaren till studien Kiersten
Boley nybliven doktor i astronomi vid Ohio State University.
När stjärnor cirkulerar genom historien och åldras och slutar som supernovor bildas nya slag av metaller som berikar den
omgivande rymden. Metaller som ex järn då bildas planeter som är metallrika som Jorden. Men även för stjärnor med lägre metallinnehåll
trodde man allmänt att antalet planeter till viss del kunde bildas inom, beskriver
Boley.
Andra studier har föreslagit att planetbildningen i
Vintergatan borde börja när stjärnor finns mellan negativ metallinnehåll på 2,5
och minus 0,5 men hittills har den teorin varit obevisad.
För att testa denna teori utvecklade och sökte
teamet igenom en katalog med 10 000 av de mest metallfattiga stjärnorna som
observerats av NASA:s TESS-uppdrag (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Om
det hade varit korrekt, skulle en extrapolering av kända trender för att söka
efter små, kortperiodiska planeter runt ett område med 85 000 metallfattiga
stjärnor ha lett dem till att upptäcka cirka 68 superjordar.
Förvånansvärt nog upptäckte forskarna i detta arbete
inga alls, beskriver Boley. Forskare sätter
nu en tidsram under vilken metallinnehåll var för lågt för att planeter skulle
kunna bildas vilken sträcker sig till ungefär halva universums ålder. Det
innebär att superjordar inte bildades tidigt i universums historia. " Sju
miljarder år bakåt i tiden är förmodligen den perfekta punkten där vi börjar se
en början till superjordbildning", säger Boley.
Studien är publicerad i The Astronomical Journal.
De
första stjärnorna och galaxerna bestod av nästan enbart väte och helium. När de
åldrats och exploderat uppkom fler metaller som blev grunden till nya
slags stjärnor som vår sol ex. Det började nu bildas planeter av överbliven gas
från tidigare stjärnors rester som innehöll järn mm. Vi ska komma
ihåg att i kosmologin anses även helium och väte som metaller. Dessa två
grundämnen var de som nästan var ensamma i tidens början och som de första metallfattiga
stjärnorna bestod av.
