Astronomer udgiver nyt kort over Galactic Habitable Zone

Astrobiologer har længe diskuteret ideen om, at planeter kun kan være i stand til at understøtte liv, hvis der findes flydende vand på overfladen. Dette er naturligvis kun muligt, hvis temperaturen på planeten ligner Jordens, og dette indebærer igen en vis afstand fra moderstjernen.

Søgen efter planeter i denne såkaldte beboelige zone er intensiveret i de senere år med opsendelsen af ​​rumteleskoper som Kepler, der finder nye exoplaneter i en dramatisk hastighed.

Men ideen om, at der kan være zoner i galaksen, der er særligt befordrende for liv, er en meget nyere idé. Tanken her er, at planeter, der er i stand til at understøtte liv, er meget mere tilbøjelige til at eksistere omkring stjerner i visse dele af galaksen.

Konventionen siger, at den galaktiske beboelige zone er en torus omkring 30 lysår i diameter omkring galaksens centrum. Så beboelige planeter vil sandsynligvis ikke danne tæt på det galaktiske centrum eller meget langt væk fra det.

Men i dag afslører Michael Gowanlock ved University of Hawaii i Honolulu og et par venner et nyt kort over den galaktiske beboelige zone, som udfordrer denne konvention og antyder, at den galaktiske beboelige zone er meget mere kompleks end en simpel torus.

Det nye kort bruger de seneste resultater om exoplaneter til at bestemme galaktisk beboelighed. Især har astronomer for nylig opdaget, at der er meget større sandsynlighed for, at exoplaneter dannes omkring stjerner, der indeholder grundstoffer, der er tungere end helium eller brint, en egenskab, der kaldes metallicitet.

De første stjerner i det tidlige univers blev udelukkende dannet af brint og helium, men genererede tungere grundstoffer, da de løb tør for brændstof og eksploderede. Den næste generation af stjerner er dannet af affaldet af disse supernovaer og har derfor højere niveauer af tungere grundstoffer.

Det er disse stjerner, de senere, der synes mere tilbøjelige til at have planeter og derfor mere tilbøjelige til at have en planet i den beboelige zone. Det er klart, at disse stjerner er mest tilbøjelige til at dannes i områder, hvor der er masser af supernovaer og i vores galakse, der er tæt på midten (i en afstand på omkring 9 lysår).

Men det rejser et potentielt problem. En supernova ville ødelægge en planet, der kredser om en nærliggende stjerne, sprænge dens atmosfære til kongeriget og ødelægge de forhold, hvorunder livet kunne udvikle sig.

Så alt for mange supernovaer reducerer sandsynligheden for, at liv udvikler sig.

Spørgsmålet, som Gowanlock og co stiller, er, hvordan disse processer balancerer - hastigheden af ​​planetdannelse, antallet af supernovaer og den tid, det tager for komplekst liv at udvikle sig (som bestemt af vores ene datapunkt på Jorden).

Svaret, de siger, er, at beboelige planeter er så almindelige mod centrum af galaksen, at selvom mange bliver udslettet af supernovaer, burde der stadig være masser, der overlever længe nok til, at komplekst liv kan udvikle sig.

Deres model antyder, at 2,7 procent af stjernerne i den indre galakse burde have beboelige planeter. Og der burde også være beboelige planeter længere væk. Gowanlock og co siger, at omkring 0,25 procent af stjernerne i den ydre galakse burde have beboelige planeter.

Det er en væsentlig anden forudsigelse fra standard torus-modellen og betyder, at en betydelig del af stjerner i hele galaksen er potentielt interessante. Vi forudser, at ~1,2 % af alle stjerner er vært for en planet, der kan have været i stand til at understøtte komplekst liv på et tidspunkt i galaksens historie, siger Gowanlock og co.

Der er dog en vigtig advarsel. Deres model forudsiger også, at 75 procent af disse beboelige planeter vil være tidevandslåst omkring deres moderstjerne.

Det kunne være et problem. Astrobiologer diskuterer voldsomt naturen af ​​planeter, der projicerer det samme ansigt mod deres stjerne. Debatten er blevet foranlediget af opdagelsen af ​​en superJord omkring Gliese 581, som er tæt nok på stjernen til at være i den beboelige zone, men som sandsynligvis også er tidevandslåst.

Den ene side af denne planet ville brænde under en brændende sol, mens den anden ville fryse. Hvorvidt forhold nogen steder på sådan en planet kunne favorisere liv vides ikke.

Hvis Gowanlock og co's forudsigelser er noget at gå efter, vil vi i meget nær fremtid finde mange flere fremmede Jorder, og at de fleste af disse vil være tidevandslåste. Så spørgsmålet om, hvorvidt sådanne planeter kan understøtte liv, vil sandsynligvis blive genstand for meget mere opmærksomhed.

Ref: arxiv.org/abs/1107.1286 : En model for beboelighed i Mælkevejsgalaksen

.

skjule