Nye funn om fremmed solsystem:– Kan ha betydelige mengder vann

Siden de sju jordlignende planetene omkring dvergstjernen Trappist-1, 39 lysår unna, ble offentliggjort i februar har forskere og entusiaster spurt seg: kan det finnes vann på noen av dem? For ikke å snakke om: kan det finnes vann på noen av de tre planetene i den såkalte «beboelige sonen» omkring stjernen?

Nå er det lagt frem en studie som øker sannsynligheten for at svaret på begge spørsmål kan bli «ja».

En internasjonal forskergruppe ledet fra Universitetet i Genève har brukt romteleskopet Hubble til å påvise indirekte spor av vanndamp fra planeter i systemet.

Studien, offentliggjort forrige uke, tyder på at de ytterste planetene i dette systemet fremdeles kan tenkes å ha «betydelige mengder vann», heter det i en pressemelding fra den europeiske romfartsorganisasjonen Esa.

Dette inkluderer tre planeter i den såkalte beboelige sonen omkring stjernen, og dermed øker sannsynligheten for at dette «nabo-solsystemet» kan være hjem for liv slik vi kjenner det.

(Artikkelen fortsetter under bildet)

Størrelsessammenligning av planetene i Trappist-1-systemet. Overflateegenskapene er kunstnerisk frihet, enn så lenge. NASA/R. Hurt/T. Pyle

Gransker UV-stråling

Det at en jordlignende planet ligger i den «beboelige sonen» omkring en stjerne behøver ikke bety at den er beboelig, i hvert fall ikke for oss mennesker. En viktig faktor er hvor mye ultrafiolett stråling planeten får fra stjernen, siden UV-stråler kan ødelegge vann og organiske molekyler.

Trappist-1-systemet ble oppdaget av Trappist-prosjektet, et nettverk av teleskop i Chile og Marokko, viet til jakten på planeter utenfor vårt solsystem. (trappist.ulg.ac.be)

Den internasjonale forskergruppen har brukt et spektrograf-instrument på Hubble-teleskopet til å studere mengden ultrafiolett stråling hver av planetene i systemet mottar.

– UV-stråling er en viktig faktor i utviklingen av atmosfæren på planeter, sier den sveitsiske astronomen Vincent Bourrier, i pressemeldingen. Han har ledet den internasjonale studien.

– På samme måte som i vår atmosfæren, der ultrafioloett sollys bryter ned mollekyler, kan ultrafiolett stjernelys bryte ned vanndamp i atmosfæren til eksoplanter, til hydrogen og oksygen, sier Bourrier.

Ved større intensitet kan UV-stråling og røntgenstråler varme opp det øvre laget av atmosfæren til en planet. Dette tillater hydrogen- og oksygengass å unnslippe. Hydrogengass kan igjen påvises ved hjelp av instrumenter som de man har på Hubble. Dermed kan gi et indirekte tegn på om det finnes vanndamp lenger nede i atmosfæren.

(Artikkelen fortsetter under bildet)

En kunstner har sett for seg utsikten fra en av planetene i Trappist-1-systemet. Minst sju planeter går i bane om den kjølige dvergstjernen, alle har omtrent samme størrelse som vår egen jord. (ESO/N. Bartmann/spaceengine.org)

Kan ha tapt mer vann enn det finnes på Jorden

Mengden ultrafiolett stråling fra dvergstjernen, Trappist-1, tyder på at planetene kan ha tapt enorme mengder vann i løpet av deres historie, ifølge pressemeldingen fra ESA.

Dette gjelder særlig de to innerste planetene i systemet, Trappist-1b og -1c. Disse får størst doser UV-stråling.

En kunstner har forestilt seg hvordan det kanskje kan se ut på overflaten til en av planetene som går i bane omkring Trappist-1. (ESO/M. Kornmesser)

De indre planetene kan ved disse utslippene ha tapt vann tilsvarende mer enn 20 ganger den totale mengder i havet på jorden i løpet av de siste åtte milliarder årene, ifølge pressemeldingen.

Men planetene som ligger lenger fra dvergstjernen, og har større masse, inkludert planetene kalt «e», «f» og «g» som ligger i den beboelige sonen, har antakelig mistet betydelig mindre vann. Dermed kan de fremdeles ha vann på overflaten.

Trappist-1-systemet har blitt omtalt som det mest lovende systemet av eksoplaneter hittil når det gjelder å finne forutsetninger for liv utenfor vårt eget solsystem. Planetene har størrelse og masse sammenlignbare med Jorden og Venus. Siden man kjenner avstanden til dvergstjernen Trappist-1 og stjernens temperatur kan man gå ut fra at de får en mengde sollys tilsvarende flere av planetene innerst i vårt eget solsystem.

Les også: Forskere har funnet sju planeter som ligner på Jorda (februar 2017)

«De beste kandidatene»

– Selv om våre resultater tyder på at de ytre planetene er de beste kandidatene for å lete etter vann med det nye romteleskopet understreker de også behovet for teoretiske studier og tilleggs-observasjoner på alle bølgelengder, for å fastslå hvordan Trappist-1-planetene er satt sammen - og om de kan tenkes å være beboelige, sier Bourrier.

Planeter som ligner jorden i masse og størrelse, og som ligger i en bestemt avstand fra stjernen der vann kan renne og liv kan tenkes å eksistere, er av særlig interesse for dem som studerer eksoplanetene. Minst tre av Trappist-planetene ligger innenfor den såkalte beboelige avstanden fra stjernen, der temperaturene kan tillate rennende vann.

Om det også kan påvises spor av vann øker sannsynligheten for at liv kan eksistere i en form vi gjenkjenner. Trappist 1-systemet ligger omkring 39 lysår fra vårt eget solsystem, relativt nær med tanke på avstandene i vår galakse, Melkeveien.

Trappist–1 er en lyssvak dvergstjerne, noe større enn Jupiter, men med betydelig større masse. Nettopp det at stjernen er så lyssvak gjør det lettere å studere disse planetenes atmosfærer.

– Som å studere et bilde med ekstremt svak oppløsning

Dette er kvaliteten på bildene av Trappist-1-systemet forskerne foreløpig har å jobbe med. Bildet er tatt av romteleskopet Kepler og viser dvergstjernen på en del av himmelen tilsvarende størrelsen på et sandkorn holdt på en armlengdes avstand (NASA Ames/G. Barentsen).

Når planetene passerer foran stjernen, sett fra jorden, strømmer stjernelyset gjennom atmosfæren deres. Dette tillater forskerne å undersøke noe av den kjemiske sammensetningen til atmosfæren

Med dataene og teleskopene man har tilgang på i dag er det likevel umulig å konkludere om vanninnholdet på disse planetene.

– Dataene vi får ved disse studiene er ikke særlig gode. Det er som å studere et bilde med ekstremt lav oppløsning. De nye teleskopene er svært spennende for oss i dette feltet, som når Nasas nye romteleskop James Webb skytes opp i 2018, sa planetforskeren Sara Seager ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) til ABC Nyheter i Trondheimi juni.

Da ABC Nyheter snakket med eksperter i sommer om eksoplanetene og jakten på liv (også ellers i vårt solsystem) forklarte de at vann er noe av det man særlig ser etter. Det finnes ikke nødvendigvis liv på fremmede himmellegemer selv om man skulle klare å påvise vann, mYupen uten vann finnes det neppe liv:

– Jeg tror ikke man vil finne aktive økosystem uten flytende vann, selv om man har vurdert for eksempel metan som alternativ. Vann er fortsatt flytende ved ganske høye temperaturer, og det finnes mye av det i universet, sa astrobiolog Lynn J. Rothschild til ABC Nyheter under Starmus-konferansen i Trondheim.

Studiet av planeter utenfor vårt eget solsystem, eksoplaneter, har vært et felt i kraftig vekst siden den første ble påvist 1995. Les ABC Nyheters intervju med Michel Mayor, som påviste den første planeten utenfor vårt solsystem: – Liv på fremmede kloder? Kanskje jeg er for optimistisk?

Øvrige kilder: Trappist.one , Scientific American.