Selvom vores solsystem kun indeholder en "regelmæssig jord", forudsiger astronomer, at andre systemer kan indeholde "superjord"; stenede planeter med flere gange massen af vores planet. Da røde dværgstjerner har mindre masse, er de ikke i stand til at hænge fast på den lettere gas, der går over i form af gasgiganter. De resterende tungere elementer har tid til at danne meget massive jordiske planeter.
En ny forklaring på dannelse af "super-Earths" antyder, at det er mere sandsynligt, at de findes i kredsløb om røde dværgstjerner - den mest rigelige type af stjerne - end gasgigantplaneter som Jupiter og Saturn. Teorien, der er beskrevet af Dr. Alan Boss fra Carnegie Institution's Department of Terrestrial Magnetism, beskriver en mekanisme, hvorved UV-stråling fra en nærliggende massiv stjerne strimler ud for en planetes gasformige kuvert, der udsætter en superjord. Værket, der blev offentliggjort i den 10. juni 2006, Astrophysical Journal (Letters), forklarer de nylige ekstrasolære planetopdagelser ved hjælp af mikrolenseringsmetoden.
Super-Earths har masser, der spænder mellem dem fra Jorden og Neptun, men har ukendte sammensætninger. ”Af de 300 stjerner, der er tættest på solen, er mindst 230 røde dværgstjerner med masser mindre end halvdelen af vores sol,” siger Boss. "Fordi stjerner i nærheden er de nemmeste steder at se efter andre jordlignende planeter, er det vigtigt at forsøge at forudsige, hvilke typer planetariske systemer de måtte have, og det betyder, at man prøver at finde ud af, hvordan deres planeter kan danne sig.”
For nylig blev der præsenteret bevis for måske den planet med laveste masse, der er fundet til dags i kredsløb omkring en hovedsekvensstjerne som Solen. Det blev fundet af et internationalt konsortium af astronomer via en mikrolenseringsbegivenhed, hvor en forgrundsstjerne forstærker lyset fra en langt fjernere stjerne ved at bøje lyset fra baggrundstjernen i vores retning, en effekt, der er forudsagt af Einstein. Derudover observerede de også en sekundær lysning, der var i overensstemmelse med tilstedeværelsen af en ca. 5,5-jordsmasseplanet, der kredser om forgrundsstjernen i en afstand, der ligner asteroidebæltet i vores solsystem. Mens identiteten af forgrundsstjernen ikke er kendt, er den sandsynligvis en rød dværgstjerne (M dværg). Efterfølgende blev beviset for mikrolensering af en planet med 13 jordmasser omkring en anden rød dværg.
Mikrolenseringsdetekteringsteamene fortolkede deres opdagelser som bevis for, at super-jorde kan dannes omkring røde dværgstjerner ved den samme proces, der førte til dannelsen af Jorden og andre jordiske planeter i vores solsystem, nemlig kollisioner mellem gradvis større solide organer. Denne proces er imidlertid så langsom, at det usandsynligt vil føre til dannelse af gasgigantplaneter omkring røde dværge, fordi diskgassen sandsynligvis forsvinder, før de faste legemer kan vokse sig store nok til at fange gas. Imidlertid havde mikrolyseteam tidligere fundet bevis for to gasgigantplaneter med masser svarende til Jupiter omkring to andre røde dværgstjerner. I betragtning af at lige store antal af kæmpe planter og superjord-massede planeter er blevet påvist ved mikrolysering, men alligevel er de førstnævnte lettere at opdage, argumenterede de for, at der skal være langt færre kæmpe planeter end superjord.
Boss overvejede disse opdagelser, mens han sad i en hotellobby i Houston, da en ny forklaring på de fire mikrolyseplaneter kom til ham. Han havde tidligere vist, at røde dværgstjerner sandsynligvis danner gasgigantprotoplaneter hurtigt ved diskens ustabilitetsmekanisme, hvorved den gasformige disk danner spiralarme og selvgraviterende protoplaneter, der ville blive Jupitere i mangel af interferens. De fleste stjerner dannes dog i regioner, hvor massive O-stjerner til sidst dannes. Sådanne stjerner udsender enorme mængder ultraviolet (UV) stråling, som striber fra skiven gas omkring unge stjerner, udsætter deres ydre protoplaneter for UV og striber deres gasformige konvolutter væk. I 2002 foreslog Boss og hans Carnegie-kolleger, George Wetherill og Nader Haghighipour (nu på University of Hawaii) denne forklaring til dannelse af Uranus og Neptune, som har masser svarende til superjordens.
”Det begyndte for mig, at fordi UV-stripping afhænger af massen af den centrale stjerne, skal superjord findes på meget mindre kredsløb omkring en rød dværg end omkring solen,” siger Boss. "Denne idé forudsiger naturligvis røde dværge, der danner tæt på massive stjerner, ender med super-jorde, der kredser i de afstande, hvor super-jorde er blevet fundet ved mikrolensering." Røde dværge, der dannes i fravær af massive stjerner, vil ikke lide UV-stripping og vil derfor danne gasgigantplaneter på disse afstande i stedet for superjord. Sådanne stjerner er i mindretal, så røde dværge skal kredses for det meste af superjordene i asteroide afstande og videre. Denne forudsigelse stemmer overens med detektering af mikrolinser, der er hidtil.
Det skal stadig ses, om Boss 'teoretiske forudsigelser vil blive bekræftet ved de igangværende mikrolinseringssøgninger og af de pladsbaserede planetdetekteringsmissioner, der er planlagt af NASA og Det Europæiske Rumorganisation. At bestemme sammensætningerne af super-Earths vil være en stor udfordring med vigtige konsekvenser for deres beboelighed.
Original kilde: Carnegie News Release
