Unga exoplaneter kan vara mer livsvänliga än äldre.

 

I en ny Southwest Research Institute-ledd forskning föreslås att yngre steniga exoplaneter är mer benägna att stödja tempererade, jordliknande klimat än äldre exoplaneter. Tidigare har forskare fokuserat på planeter (oberoende av ålder) som finns inom en stjärnas beboeliga zon, där det varken är för varmt eller för kallt för att flytande vatten ska kunna finnas. Men även inom  "Goldilocks-zonen" kan planeter utveckla klimat som är omöjliga för liv (se på Venus ex).

Att upprätthålla tempererade klimat kräver utöver att finnas i "Goldilocks-zonen" även att en planet är varm nog invändigt för att driva ett kolcykelomlopp. En viktig källa för denna energi är sönderfallet av de radioaktiva isotoperna av uran, torium och kalium. Denna  värmekälla kan driva en stenig exoplanets mantelkonvektion, en långsam  rörelse i regionen mellan en planets kärna och dess skorpa som väller ut som magma och lava vid ytan.

Vulkaners gasutsläpp är en primär källa till CO2 till atmosfären vilket hjälper till att hålla en planet varm. Utan mantelavgasning är det osannolikt att planeter stöder tempererade, beboeliga klimat som jordens.

Vi vet att de radioaktiva elementen är nödvändiga för att reglera klimatet, men vi vet inte hur länge dessa element är igång över tid på en planet eftersom de sönderfaller över tid, säger Dr. Cayman Unterborn, huvudförfattare till en Astrophysical Journal Letters-artikel om denna forskning. Han säger även att  dessa radioaktiva element inte är jämnt fördelade över hela galaxen och då planeter åldras kan dessa processer avstanna så värmen från avgasning upphör (olika planeter har skilda innehåll av de radioaktiva ämnena). Då planeter kan ha mer eller mindre av dessa element än ex jorden, ville forskarna förstå hur denna variation kan påverka hur länge steniga exoplaneter kan stödja tempererade, jordliknande klimat. (var går gränsen och tidsskillnaden mellan skilda planeter).

Med dagens teknik går det inte att mäta sammansättningen av en exoplanets yta och än mindre dess inre. Forskare kan dock mäta överflödet av element i en stjärna spektroskopiskt genom att studera spektroskopiskt hur ljus interagerar med elementen i en stjärnas övre lager. Med hjälp av dessa data kan forskare dra slutsatsen om vad planeter vid en stjärna bör bestå av.

"Med hjälp av värdstjärnor för att uppskatta mängden av dessa element som finns i planeter genom Vintergatans historia, beräknade vi hur länge vi kan förvänta oss att planeter har tillräckligt med vulkanism för att stödja ett tempererat klimat innan vulkanismen avtar ", säger Unterborn. "Under de mest pessimistiska förhållandena uppskattar vi att denna kritiska ålder till cirka 2 miljarder år men under mer optimistiska förhållanden som  jordens med högre massa 5-6 miljarder. För de få planeter vi har åldrar på fann vi att bara ett fåtal som var tillräckligt unga för att vi med säkerhet skulle kunna säga att de kan ha kolkretslopp just nu”.

Denna forskning kombinerade direkta och indirekta observationsdata med dynamiska datamodeller för att förstå vilka parametrar som mest påverkar en exoplanets förmåga att stödja ett tempererat klimat. Fler laboratorieexperiment och beräkningsmodeller kommer att kvantifiera det rimliga intervallet av dessa parametrar. James Webb Space Telescope kan ge mer information när det kommer igång på allvar och får tid.  Med Webbteleskopet blir det möjligt att mäta den tredimensionella variationen av exoplanetatmosfärer. Dessa mätningar kommer att fördjupa kunskapen om atmosfäriska processer och deras interaktioner med planetens yta och inre vilket gör det möjligt för forskare att bättre uppskatta om en stenig exoplanet i beboeliga zoner kan vara för gammal för att vara jordliknande.

"Exoplaneter utan aktiv avgasning är mer benägna att vara kalla så kallade snöbollsplaneter", säger Unterborn. "Även om vi inte kan säga att planeter inte avgasar idag, kan vi säga att de skulle kräva speciella förhållanden för att göra det, till exempel att ha tidvattenuppvärmning eller genomgå plattektonik. 

Detta inkluderar de högprofilerade steniga exoplaneterna som upptäckts i stjärnsystemet TRAPPIST-1. Oavsett kan yngre planeter med tempererat klimat vara de bästa platserna att leta efter andra jordar på.

Bild på Trappist solsystemet med dess planeter som nämns här men som även nämndes i inlägget av den 7 maj. Bild vikipedia TRAPPIST-1-systemet jämfört med solsystemet; banorna för dess sju planeter skulle lätt passa in i Merkurius bana

Herbig-Haro 212 är en mycket ung stjärna där planeter troligast även kommer att bildas. Planeter vilken någon kan bli ett hem för ex enhörningar.

1300 ljusår från oss i Orions stjärnbild finns en nybildad stjärna med en ålder av enbart 40000 år.

Här han man upptäckt att runt denna stjärna finns diskar av byggstenar för organiskt liv. Väte, syre, metanol med mera. Detta har upptäckts med spektrumanalys.

Nu anses  att dessa byggstenar redan på ett tidigt stadium bildas när en stjärnbildning finns och därför är början till livsmöjligheter på kommande bildade planeter i området.

Men självfallet är det inget som säkert kommer att ske utan enbart en möjlighet vilken uppkom här på Jorden men kanske ingen mer plats.

Men möjligheten finns även att liv på framtida planeter här blir av. Liv vi inte har här som enhörningar exempelvis lik den på bilden. Inte skulle det vara så konstigt med en häst med ett horn. Inte konstigare än alla andra djur, som hjortar mm vilka har horn.

 Konstigare djur finns redan på Jorden och har levt här. Själv skulle jag inte bli förvånad om enhörningar egentligen en gång levt på Jorden.

En ung sol med material för planetbildning och dess processer hittat i Flodens stjärnbild. Läs om upptäckten nedan.

NASA:s observatorieflygplan Sofia vilken rör sig och ser ut som ett vanligt flygplan uppe i stratosfären har i det infraröda strålningsfältet funnit ett nytt planetsystem därute i universum.

Det finns 10,5 ljusår från oss i stjärnbilden Floden, synlig från södra halvklotet. 

Epsilon Eridan är namnet på stjärnan vilken är en ung sol där detta system upptäckts.

Runt denna sol finns ett brett fragment av damm och material vilket kan ge upphov till planeter i framtiden. 

Det är därför spännande att ha observation här för att kanske lära mer om hur planetsystem kan börja bildas runt en ung sol. 

750 ljusår från oss i riktning mot stjärnbilden Perseus finns en mycket ung stjärna med ett svansformat magnetfält efter utefter sin bana. Varför?

Stjärnan med namnet NGC1333IRAS 4A är enbart 10000 år gammal. Runt denna finns samlat damm och sten grundmaterial för planetbildning runt stjärnan i framtiden.

Det  annorlunda här är att stjärnan med sitt material av någon anledning fått med sig en svans eller spiral av magnetfält från universum i närområdet. Denna magnetslinga är kraftig och kan hjälpa eller stjälpa en framtida planetbildning runt stjärnan.

Det intressanta är att stjärnan är så ung. Hur framtiden blir här beror på vilken effekt det kraftiga  magnetfältet ger. Blir det ett planetsystem runt stjärnan eller blir den en ensamvarg i sitt område. Ingen vet.

Vad som är, gör vad och hur eller varför magnetfältet får den ena effekten eller den andra kan vi ännu inte helt förstå.

Bilden ovan kommer från SMITHSONIAN ASTROPHYSICAL OBSERVATORY.