Bildkredit: NASA
Mer än 100 planetariska system har redan upptäckts kring avlägsna stjärnor. Tyvärr innebär begränsningarna i den nuvarande tekniken att endast jätteplaneter (som Jupiter) hittills har upptäckts, och mindre, steniga planeter som liknar Jorden förblir utom synhåll.
Hur många av de kända exoplanetära systemen kan innehålla planerade planeter av jordtyp? Kanske hälften av dem, enligt ett team från Open University, leds av professor Barrie Jones, som kommer att beskriva sina resultat i dag vid RAS National Astronomy Meeting i Milton Keynes.
Genom att använda datormodellering av de kända exoplanetära systemen har gruppen kunnat beräkna sannolikheten för att det finns några "jordar" som finns i den så kallade bebodda zonen - avståndet från varje central stjärna där livet som vi känner det kunde överleva. Populärt känd som ”Goldilocks” -zonen skulle denna region varken vara för varm för flytande vatten eller för kallt.
Genom att lansera "Earths" (med massor mellan 0,1 och 10 gånger vår jord) i olika banor i den bebodda zonen och följa deras framsteg med datormodellen har de små planeterna visat sig drabbas av olika öden. I vissa system resulterar närheten till en eller flera Jupiter-liknande planeter i gravitationsutkastning av "Jorden" var som helst i den bebodda zonen. I andra fall finns det dock säkra tillflyktsorter i delar av den bebodliga zonen, och i resten är hela zonen en säker fristad.
Nio av de kända exoplanetära systemen har undersökts i detalj med hjälp av denna teknik, vilket gör det möjligt för teamet att härleda de grundläggande reglerna som bestämmer livsmiljön för de återstående nittio systemen.
Analysen visar att ungefär hälften av de kända exoplanetära systemen kan ha en "Jorden" som för närvarande kretsar i åtminstone en del av den bebodda zonen, och som har varit i denna zon i minst en miljard år. Denna tidsperiod har valts eftersom det tros vara det minsta som krävs för att livet ska uppstå och etablera sig.
Dessutom visar modellerna att livet kan utvecklas någon gång i cirka två tredjedelar av systemen, eftersom den bebodda zonen rör sig utåt när den centrala stjärnan åldras och blir mer aktiv.
Vanliga månar
En annan aspekt av detta problem studeras av doktoranden David Underwood, som undersöker möjligheten att jordmånar som kretsar kring jätteplaneter kan stödja livet. En affisch med möjligheterna kommer att presenteras under RAS National Astronomy Meeting.
Alla hittills upptäckta planeter är av samma massa som Jupiter, den största planeten i vårt solsystem. Precis som Jupiter har fyra månar i planetstorlek, så kan jätteplaneter runt andra stjärnor också ha omfattande satellitsystem, eventuellt med månar som har samma storlek och massa som Jorden.
Livet som vi känner till det kan inte utvecklas på en gasformig jätteplanet. Det kan emellertid överleva på jordstora satelliter som kretsar runt en sådan planet om jätten ligger i den bebodda zonen.
För att bestämma vilken av gasjättarna som ligger inom bebyggda zoner som kan ha en livsvänlig måne, söker datormodellerna efter system där banorna för jordstorlekar skulle vara stabila och inneslutna i den beboeliga zonen för minst en miljard år som behövs för livet att dyka upp.
OU-gruppens metod för att bestämma om någon förmodad satellit eller jordstorlek i satellit i bebörliga zoner kan erbjuda lämpliga förutsättningar för livets utveckling kan tillämpas snabbt på alla planetsystem som nyligen tillkännages. Framtida sökningar efter "jordar" och utomjordiskt liv bör också stödjas genom att i förväg identifiera de system som mest troligt kan hysa bebobara världar.
Förutsägelserna från simuleringarna kommer att ha ett praktiskt värde under kommande år när nästa generations instrument kommer att kunna söka efter de atmosfäriska signaturerna i livet, som stora mängder syre, på 'Earths' och Earth-sized satelliter.
Bakgrund
Det finns för närvarande 105 andra kända planetariska system än våra egna, med 120 Jupiter-liknande planeter som kretsar kring dem. Två av dessa system innehåller tre kända planeter, 11 innehåller två och de återstående 92 har vardera en. Alla utom en av dessa planeter har upptäckts av deras effekt på sina förälderstjärnors rörelse på himlen, vilket får dem att vingla regelbundet. Omfattningen av dessa vaggar kan bestämmas utifrån information i ljuset som mottas från stjärnorna. Den återstående planeten upptäcktes som ett resultat av en svag dimning av stjärnljus orsakat av dess regelbundna passage över skivan till sin moderstjärna.
Framtida upptäckter kommer sannolikt att innehålla en högre andel system som liknar vårt solsystem, där jätteplaneterna går i ett säkert avstånd utanför den bebodda zonen. Andelen system som kan ha bebodda ”jordar” kommer därför sannolikt att öka. I mitten av nästa årtionde borde rymmeteleskop kunna se alla "jordar" och undersöka dem för att se om de är bebodda, och verkligen om de faktiskt stöder livet.
Originalkälla: RAS News Release
