For at støtte livet skal en exoplanet simpelthen hænge ud, hvor varme fra sin stjerne er helt rigtigt for flydende vand. Højre?
Ikke nødvendigvis. Ny forskning antyder, at en sådan planet muligvis også har brug for pladetektonik for at understøtte livet, og at disse udløses i et smallere bånd med afstand fra moderstjernen.
Rory Barnes, en astronom fra University of Washington, er hovedforfatter af et papir, der skal offentliggøres af The Astrophysical Journal Letters der bruger nye beregninger fra computermodellering til at definere en "tidevandsbeboelig zone."
Udover flydende vand, mener forskere, at pladetektonik er nødvendig for at trække overskydende kulstof fra dens atmosfære og indeslutte det i klipper for at forhindre løbende drivhusopvarmning. Tektonik, eller bevægelsen af pladerne, der udgør en planetoverflade, er typisk drevet af radioaktivt forfald i planetens kerne, men en stjernes tyngdekraft kan forårsage tidevand i planeten, hvilket skaber mere energi til at drive pladetektonik.
”Hvis du har pladetektonik, kan du have langsigtet klimastabilitet, som vi mener er en forudsætning for livet,” sagde Barnes.
De tektoniske kræfter kan ikke være så alvorlige, at geologiske begivenheder hurtigt fralægger en planetens overflade og ødelægger liv, der muligvis har fået fodfæste, sagde han. Planeten skal befinde sig i en afstand, hvor trækning fra stjernens tyngdefelt genererer tektonik uden at sætte ekstrem vulkanaktivitet i gang, der genopretter planeten på et kort tidsrum til, at livet kan blomstre.
”Samlet set er effekten af dette arbejde at reducere antallet af beboelige miljøer i universet, eller i det mindste hvad vi har tænkt på som beboelige miljøer,” sagde Barnes. ”De bedste steder at kigge efter forekomst er hvor denne nye definition og den gamle definition overlapper hinanden.”
De nye beregninger har konsekvenser for planeter, der tidligere blev betragtet som for små til beboelsesevnen. Et eksempel er Mars, der plejede at opleve tektonik, men denne aktivitet ophørte som varme fra planetens forfaldne indre kerne spredte.
Men når planeter kommer tættere på deres sol, bliver tyngdekraften stærkere, tidevandskræfter stiger, og der frigøres mere energi. Hvis Mars skulle bevæge sig tættere på solen, kunne solens tidevandsbugsering muligvis genstarte tektonikken og frigive gasser fra kernen for at give mere atmosfære. Hvis Mars har vand i vand, kan det på det tidspunkt være beboeligt for livet, som vi kender det.
Forskellige måner af Jupiter er længe blevet betragtet som potentielt husende liv. Men en af dem, Io, har så meget vulkanaktivitet, resultatet af tidevandsstyrker fra Jupiter, at det ikke betragtes som en god kandidat. Tektonisk aktivitet gendanner Ios overflade på mindre end 1 million år.
”Hvis det skulle ske på Jorden, ville det være svært at forestille sig, hvordan livet ville udvikle sig,” sagde Barnes.
En potentiel jordlignende planet, men otte gange mere massiv, kaldet Gliese 581d blev opdaget i 2007 omkring 20 lysår væk i stjernebilledet Vægt. Først troede man, at planeten var for langt fra sin sol, Gliese 581, til at have flydende vand, men nylige observationer har bestemt, at bane er inden for den beboelige zone for flydende vand. Imidlertid er planeten uden for den beboelige zone for sin solens tidevandskræfter, som forfatterne mener drastisk begrænser muligheden for liv.
”Vores model forudsiger, at tidevand kun kan bidrage til en fjerdedel af den opvarmning, der kræves for at gøre planeten beboelig, så meget varme fra forfald af radioaktive isotoper kan være nødvendigt for at udgøre forskellen,” sagde Jackson.
Barnes tilføjede, "Den overordnede linje er, at tidevandstvingning er en vigtig faktor, som vi bliver nødt til at overveje, når vi leder efter beboelige planeter."
Kilde: University of Washington via Eurekalert. Papiret fås her.
