Metallfattiga stjärnors planeter har bäst livsmiljö

 

Stjärnor som innehåller jämförelsevis stora mängder tunga grundämnen ger mindre gynnsamma förutsättningar till uppkomsten av komplext liv i sina planetsystem än metallfattiga stjärnors. Metallfattiga stjärnor var den första generationen stjärnor. Idag är dessa få till antalet därute (vår sol tillhör inte denna grupp). Stjärnor som bildats efter de första metallfattiga stjärnorna har liksom vår sol bildats av rester från supernovor. Vid en sådan bildas nya grundämnen och därför är andra generationens stjärnor metallrika likt vår sol. De första stjärnorna de metallfattiga stjärnorna ger bättre miljö för liv i sina planetsystem visas i en rapport från forskare vid Max Planck-instituten för solsystemforskning och kemi samt från universitetet i Göttingen.

Forskarna visade hur metalliciteten (metallhalten) i en stjärna är kopplad till dess planeters förmåga att omge sig med ett skyddande ozonskikt. Avgörande för skyddsbehov är intensiteten hos det ultraviolett ljus som stjärnan sänder ut i rymden, i skilda våglängdsområden. Ett ozonskikt som bildats runt en planet likt det finns på jorden skyddar liv på planeten från farlig strålning från sin sol. Ju högre metallhalt en stjärna har desto högre halt av farlig strålning kommer från denna.

Studien ger forskare som söker på himlen med rymdteleskop efter beboeliga stjärnsystem viktiga ledtrådar om var dessa kan vara särskilt lovande. De föreslår följande slutsats: att när universum åldras blir det alltmer ovänligt till uppkomst av komplext liv på nya planeter. Dessutom visar studien en nästan paradoxal slutsats att när universum åldras kommer det sannolikt att bli alltmer fientligt mot liv på de planeter som då bildas. Metaller och andra tunga grundämnen bildas inuti stjärnor i slutet av deras flera miljarder år långa livstid och - beroende på stjärnans massa - släpps de ut i rymden som stjärnvind eller i en supernovaexplosion. Det som blir byggmaterial för nästa generation stjärnor. Ju yngre stjärnor desto högre metallhalt innehåller de.

Varje nybildad stjärna har därför mer metallrikt byggmaterial tillgängligt än sina föregångare. Stjärnorna i universum blir mer metallrika för varje generation (och sänder ut allt mer strålning som är farlig för liv bör man förtydliga det) , beskriver Dr. Anna Shapiro (forskare vid Max Planck Institute for Solar System Research och huvudförfattare till den aktuella studien) det.

 Enligt studien minskar sannolikheten för att stjärnsystem kommer att producera nytt liv på en planet också då universum åldras. Sökandet efter livet är dock inte hopplöst. När allt kommer omkring har många stjärnors exoplaneter en liknande ålder som solen. Och vår sol hyser komplexa och intressanta livsformer på minst en av sina planeter. Jorden.

Vad vi kan lära oss är därför att nuvarande liv här och på eventuella andra planeter är värdefullt och att det i en framtid inte kan ersättas med nytt liv.

Bild vikipedia Stjärnhopen Messier 22 fotograferat rymdteleskopet Hubble. En vacker stjärnsamling.

Det kan finnas fler livsdugliga planeter därute än vi tidigare antaget

I en ny studie visas att stjärnor kan ha så många som sju jordliknande planeter om de saknar en gasjätte som Jupiter. Detta är slutsatsen i en studie ledd av UC Riversides astrobiolog Stephen Kane som publicerade denna teori  nyligen i Astronomical Journal.  Slutsatsen drog Kane efter att ha studerat det närliggande solsystemet Trappist-1 där det finns tre jordliknande planeter i den livsvänliga zonen.

"Detta fick mig att undra om det maximala antalet beboeliga planeter det är möjligt för en stjärna att ha och varför vår stjärna bara har en," skrev Kane.

Hans team skapade ett modellsystem där de simulerade planeter i olika storlekar som kretsar kring  stjärnor. En algoritm stod för gravitationskrafter och hjälpte till att testa hur planeterna interagerade med varandra under miljontals år.

De fann att det är möjligt för vissa stjärnor att stödja så många som sju och att en stjärna som vår sol skulle kunna stödja sex planeter med flytande vatten.

"Mer än sju går dock inte för då ligger planeterna för nära varandra och destabiliserar varandras banor," säger Kane. Vi (min anm.) måste tänka på att de måste ligga på rätt avstånd från sin sol i den livsvänliga zonen). Varför har då vårt solsystem bara en beboelig planet om det kan stödja sex?

Anledningen är att banorna då måste vara cirkulära för att inte störa varandra i vårt är de inte detta. Kane misstänker att det är Jupiter som omöjliggör detta. Jupiter har en massa (storlek)  som är  två och en halv gånger större än alla andra planeter i solsystemet tillsammans. Detta stora objekt stör andras banor vilket ger ej cirkelrunda banor runt solen. Se bild ovan från vikipedia. 

"Jupiter har en stor inverkan på beboeligheten i vårt solsystem eftersom det är massiv och stör andra banor," säger Kane.

Spännande upplysningar (min anm.) men jag tvivlar på om det finns några solsystem utan gasplaneter.

B1257 Pulsaren vilken sänder ut dödsbringande strålar men otroligt nog kan här finnas livsdugliga planeter.

B1257 är en pulsar i Jungfruns stjärnbild 2300 ljusår från Jorden. En pulsar är en stjärna vilken exploderat i en nova och nu är en vit dvärgstjärna med en densitet av slaget att en storlek som en sockerbit i form av en kub av denna väger som ett berg på Jorden (ca 100 miljoner ton) .

Observera att en supernova inte har detta förlopp utan då är det gas och strålning som blir kvar.

En vit dvärgstjärna resterna efter en nova kan ibland bli en pulsar. En strålningskälla av gamma och röntgenstrålning vilken i jämna pulser slungas ut från stjärnan vilken snurrar i stor hastighet runt sin egen axel. Detta sker i  ca 20% av de fall en nova blir till.

Fastän dessa dramatiska händelser kan en vit dvärgplanet vilken utvecklats till en pulsar ha planeter i banor omkring sig. Detta har pulsar B1257 vilken är en plats där exoplaneter finns.

Fyra planeter har upptäckts här en ca 50 gånger mindre än Jorden medan två är fyra gånger större än Jorden. Plus en gasplanet men denna är inte helt bekräftad utöver det finns troligen ett asteroidbälte.  1992 upptäcktes de första vilket var de första planeter som hittades utanför vårt solsystem.

De två stora planeterna skulle om omständigheterna är bra kunna hysa livsformer. Vad som behövs då är en atmosfär av en million gånger tätare slag än Jordens. Detta för att skydda mot pulsarens strålar. Det innebär ett atmosfärtryck av samma slag som finns i djupet på Marianergraven på Jorden. Men i denna finns liv så därför kan liv finnas under detta atmosfärtryck.

Det låter lite fantasieggande och teoretiskt tillrättaläggande tycker jag för att ge sken av att vid vissa förhållanden där allt måste stämma kan livsdugliga planeter finnas nära dödliga strålningskällor som pulsarer.

Men vi ska inte säga aldrig. Jordens alla skyddssystem för liv här har konstruerats en gång och kunde något så avancerat ske här kan det teoretiskt ske på andra platser också.

Bilden visar en illustration från en planet och pulsaren som jag beskrivit ovan.

Röda dvärgstjärnor är den vanligaste stjärnan men nu ska sökande efter liv i deras solsystem avslutas. Övriga stjärnor ska fortsättas som vanligt.

Från dessa stjärnor utgår betydligt fler soleruptioner än från vår sol per jordisk dag.  De förbränner sitt bränsle betydligt långsammare än vad vår sol gör och blir mycket gamla.

I sin första fas som unga sprider de stora mängder röntgen och ultraviolett strålning än vad vår sol någonsin gjort. Livsmiljön på de planeter som kan finnas i deras solsystem blir därför minimal.

Dessa starka strålningar mot planeter i deras solsystem har hittills inte tagits så stor hänsyn till när exoplaneter sökts. Vi har ex ansett det möjligt med livschanser på en planet kallad Proxima B vilken ligger på ett bra avstånd för detta runt Proxima Centauri den stjärna som ligger närmast oss.

Men nu anses det inte troligt med liv där längre. Detta då röda stjärnors strålning får syreatomer med flera livsvänliga atomer att försvinna från sina planeter ut i rymden efter det livsfientliga bombardemang av stor upprepning på dess yta dagligen (se ovan).

Koncentrationen av sökandet efter livsvänliga planeter runt andra solsystem bör därför enligt NASA koncentreras på solsystem med solar lik vår gula sol eller kanske blå stjärnors mm men inte i närområdet av röda stjärnor.

Se storlekspanorama över några upptäckta livsdugliga exoplaneter. I Lyrans stjärnbild finns en av dem.

Ett exempel på en planet något större än Jorden och på ett avstånd från sin sol där liv skulle kunna vara möjligt har åter hittats. Planeten är  likt vår jord en stenplanet vilket i detta sammanhang är positivt för liv.

Då planetens storlek och avstånd är det rätta för att liv ska ha kunnat uppstå är planeten högintressant. Det finns många möjligheter för att liv på ett eller annat vis kommit till här liksom en livsgivande atmosfär och rätt temperatur enligt våra erfarenheter av detta.

I Lyrans stjärnbild finns stjärnan Kepler 62. Runt denna finns bland annat planeten Kepler 6F. 

Men naturligtvis inga bevis. Vi kan inte se eller undersöka på marknivå en planet på detta avstånd.

Ovanstående bild visar panorama över ett antal av de exoplaneter vilka hittats där uppe och deras storlek i förhållande till vår sol.