Lämpliga exomånar för att hysa liv

 

Bilden En realistisk skildring av en fritt flytande gasjätteplanet med en jordliknande måne som kanske kan  hysa liv (jordliknande måne) © Dahlbüdding/DALL-E

Flytande vatten anses vara nödvändigt för att liv ska kunna uppkomma. Överraskande nog kan dessa stabila förhållanden som gynnar liv existera långt från vilken stjärna som helst (vatten finnas).

 Ett forskarteam från Excellence Cluster ORIGINS vid LMU (Ludwig-Maximilians-Universität München) och Max Planck-institutet för utomjordisk fysik (MPE) har visat att månar runt fritt flytande planeter (planeter utan närhet till en sol) kan flytande vattenhav i upp till 4,3 miljarder år tack vare täta väteatmosfärer och tidvattenuppvärmning – det vill säga nästan lika länge som jorden har funnits och tillräckligt med tid för att komplext liv ska kunna utvecklas. Planetsystem bildas ofta under instabila förhållanden.

Om unga planeter kommer för nära sin sol kan de kastas  ur sina banor. Detta skapar fritt svävande planeter (FFP), som vandrar genom galaxen utan en sol. I en tidigare studie av LMU-fysikern Dr. Giulia Roccetti har visats att gasjättar som kastats ut från sin stjärna inte nödvändigtvis förlorar  sina månar i processen. Utkastningen förändrar dock månarnas banor. De blir mycket elliptiska så  avståndet till planeten ständigt förändras. De då resulterande tidvattenkrafterna deformerar rytmiskt dessa månar komprimerar dess inre och genererar värme genom friktion.

Denna tidvattenuppvärmning kan vara tillräcklig för att upprätthålla hav av flytande vatten på ytan även utan den frånvarande energin från en stjärna  i det kalla interstellära rummet. Atmosfär avgör om denna värme behålls vid ytan. På jorden fungerar koldioxid som en effektiv växthusgas.

Tidigare studier hade visat att koldioxid kan stabilisera livsvänliga förhållanden på exomånar under perioder på upp till 1,6 miljarder år. Under de extremt låga temperaturerna i fritt flytande system skulle dock koldioxid kondensera vilket gör att atmosfären förlorar sin skyddande effekt och värme att läcker ut.  Tidvattenkrafter kan däremot inte bara tillföra värme utan också driva processer till kemisk utveckling. Periodisk deformation ger upphov till lokala våta och -torra cykler där vatten avdunstar och sedan kondenserar igen. Sådana cykler anses vara en viktig mekanism för bildandet av komplexa molekyler och kan underlätta steg på vägen mot livs uppkomst.

Fritt flytande planeter anses vara vanliga. Enligt uppskattningar kan det finnas lika många av dessa 'nomadiska' planeter i Vintergatan som det finns stjärnor. Deras månar kan erbjuda stabila livsmiljöer under långa perioder. Dessa nya teorier  kan därmed avsevärt bredda spektrumet av möjliga miljöer som kan hysa liv och visa att liv kan uppstå och bestå även i galaxens mörkaste regioner.

Vi bör försöka hitta liv på månar i andra solsystem.

Sökandet efter planeter runt andra stjärnor i den zon vilken ligger på ett avstånd från sin sol  där liv kan finnas pågår för fullt. Många så kallade exoplaneter har hittats. Men bevis för att det kan finnas liv där saknas då avståndet dit är långt.

Många av dessa planeter är även gasplaneter av jätteformat och här finns knappast liv. Men likt det finns månar runt våra gasplaneter Jupiter och Saturnus mm kan det finnas det runt dessa och dessa månar kan vara högintressanta i jakten på liv. Men det är  än svårare att upptäcka än exoplaneter ännu har inga exomånar hittats. 

 Det finns för närvarande 175 kända månar kring de åtta planeterna i vårt solsystem. De flesta av dessa månar kretsar kring Saturnus och Jupiter och ligger utanför solens beboeliga zon. Men vissa av dem är starkt misstänkta till att hysa liv under ytan.

Forskare har spekulerat i att exomånar skulle kunna ha en gynnsam miljö för liv fastän de ligger långt från en sol med värmestrålning vilken reflekteras från deras gasplaneter.

Nog låter det rimligt att stora månar därute runt en gasplanet i den beboeliga zonen runt sin stjärna kan hysa livsmöjligheter. Men att hitta dem blir svårt då ljuset från dem är svagt och måste hittas som en skugga i skenet från kanske en svagt lysande gasplanet. Gasplaneter i sig hittas just genom sin skugga framför sin sol eller påverkan på sin sol.

Bild Jupiters måne Europa vilken anses som en kandidat för liv under dess isiga yta där vatten kan finns i stora mängder.