Gränsen för var en planet kan ses möjlig för att ha livsformer runt en stjärna bör utvidgas

 

Bild https://www.afhu.org  Traditionella och utvidgade livsvänliga zoner runt en stjärna. Den traditionella beboeliga zonen visas av den diagonala orange randen. Avståndet från värdstjärnan (horisontella axel, i astronomiska enheter) ökar med ljusstyrkan, som ökar med stjärnans massa och stjärntypen (M, K, G, etc.) som visas på den vertikala axeln. Ellipserna representerar förlängningarna av den livsvänliga zon som presenteras i forskningen. | Källa: Amri Wande

Astronomer har länge sökt efter liv inom en smal sfär runt en stjärna, den "beboeliga zonen", där en planet varken borde vara för varm eller för kall för flytande vatten. Enligt en studie av forskare vid Hebreiska universitetet i Jerusalem (HU) kan flytande vatten dock existera långt bortom den klassiska ytterkanten, dolt under is som subglaciala eller intraglaciala sjöar. Detta innebär att antalet världar värda att efter vatten och potentiellt livsvänliga förhållanden kan vara mycket större än vad den traditionella kartan antyder.

Den nya studien, publicerad i Astrophysical Journal (se nedan) visar att astronomer i åratal har förlitat sig på tumregeln för beboelig zon (den så kallade guldlockzonen) när de söker efter liv bortom jorden, planeter där flytande vatten kan finnas på planetens yta. I vårt eget solsystem ligger den zonen ungefär mellan jordens och Mars banor. Men många av de planeter som nu upptäcks passar inte in i denna ram Då de kretsar runt stjärnor som skiljer sig mycket från vår sol och då har en beboelig zon på ett avstånd närmare  den inre kanten av den beboeliga zonen eller mycket längre ut.

Astrofysiker professor Amri Wandel från Hebreiska universitetet undersökte vad som händer när forskare ifrågasätter de antaganden som ligger bakom den traditionella guldlockzonen.

Fokus ligger på tidvattenlåsta exoplaneter – världar som alltid vänder samma sida mot sin stjärna. Dessa planeter upplever permanent dagsljus på ena sidan och permanent natt på den andra vilket är en konfiguration som ofta anses liv och vatten på dessa planeter.

Wandels analys antyder däremot något annat.

Med hjälp av en analytisk klimatmodell som spårar yttemperaturen på sådana planeter visar studien att världar som kretsar kring M- och K-dvärgstjärnor kan upprätthålla flytande vatten på nattsidan, även när de kretsar betydligt närmare sin stjärna än vad klassiska modeller för beboeliga zoner tillåter. Värme som transporteras från dagsidan kan hålla delar av nattsidan över nollpunkten vilket utökar utbudet av miljöer där vatten kan finnas kvar.

Denna utökade definition av den beboeliga zonen kan hjälpa till att förklara nyligen genomförda observationer av James Webb Space Telescope, som upptäckte vattenånga och andra flyktiga gaser i atmosfärerna hos de närliggande superjordarna som kretsar kring M-dvärgstjärnor planeter som  ansågs ligga utanför det säkra avståndet för ytvatten.

Studien tittar också åt motsatt håll, bortom den yttre kanten av den beboeliga zonen. Även på kalla planeter långt från sina stjärnor kan flytande vatten existera under tjocka lager av is i form av intraglaciala sjöar eller subglacial smältning, vilket ytterligare vidgar den beboeliga zonen och ökar antalet världar som kan stödja vattenbaserade miljöer med stor marginal.

Genom att ompröva antagandena bakom den beboeliga zonen och omräkna dess gränser, omformar denna forskning var astronomer kan leta efter förhållanden som är lämpliga för liv och föreslår att potentiella livsmiljöer kan finnas på planeter där det tidigare uteslutits.

Forskningsartikeln med titeln "Exoplaneter bortom den konservativa beboeliga zonen. I. Beboelighet" finns tillgänglig i The Astrophysical Journal och kan nås här.