Ny forskning fra Hubble-rumteleskopet og ESOs Very Large Telescope dæmper noget af entusiasmen i søgen efter livet. Observationer fra begge 'scopes antyder, at de råvarer, der er nødvendige for livet, kan være sjældne i solsystemer centreret omkring røde dværge.
Og hvis råmaterialerne ikke er der, kan det betyde, at mange af de exoplaneter, vi har fundet i andre stjerners beboelige zoner, bare ikke er beboelige.
Fra vores jordiske udsigtspunkt er det let at tænke, at de fleste stjerner ligner vores sol. Det er stort og gult og lyst, og stjernerne, vi ser på nattehimlen, forekommer stort set de samme. Men det er en illusion. Faktisk er den mest almindelige type stjerne en rød dværg.
Røde dværge er mindre og køligere end vores sol, og de udgør omkring 75% af stjernerne i vores Melkevejs galakse. Det betyder, at omkring 75% af planeterne i Mælkevejen kredser rundt om røde dværge.
Og så vidt søgningen efter livet går, kan det være et stort problem.
Lad os se på vores sol- og solsystem for at forstå problemet med røde dværge og råvarerne for livet.
Stjerner dannes fra massive skyer af gas og støv kaldet molekylære skyer. Når tyngdekraften går på arbejde, samles materiale midt i skyen. Til sidst, efter at nok materiale er samlet, bliver densiteten og trykket så stor, at fusionen antændes, og en stjerne fødes. Den type stjerne, der dannes, afhænger af den oprindelige masse af stjernen.
Det meste af tiden, alligevel, i vores Mælkevejsgalakse, fødes en rød dværg. I sjældnere tilfælde fødes en stjerne som vores sol. Restmaterialet fra skyen omgiver stjernen som en protoplanetær disk og danner til sidst genstande som planeter, asteroider og kometer. Hvad der derefter sker i solsystemet, kan være meget afhængig af stjernetypen i midten.
Efterhånden som tiden gik i vores eget solsystem, dannede Jorden og afkøles derefter. Der var en overflod af kometer og asteroider i vores tidlige solsystem, og de indeholdt masser af vandis og organiske forbindelser. I løbet af en lang periode styrtede mange af disse kometer ned på Jorden og deponerede deres vand og kemikalier. De fleste forskere mener, at det er her Jorden fik det meste af sit vand, og den kemi, der var nødvendig til livet.
Spørgsmålet er: Skal dette ske i røde dværgs solsystemer?
”Disse observationer antyder, at vandbærende planeter måske er sjældne omkring røde dværge…”
Carol Grady fra Eureka Scientific i Oakland, Californien, medundersøger om Hubble-observationer.
I vores solsystem er vores sol temmelig stabil. Det fakler og udsender koronale masseudsprøjtninger, men generelt er det relativt stabilt. Solen gjorde sine ting, og planeterne og kometerne gjorde deres ting. Men røde dværge er forskellige.
De nye observationer fra Hubble og VLT for den røde dværg AU Microscopii viser noget andet, der sker. AU Micro er en meget ung stjerne, kun 12 millioner år gammel, hvilket er mindre end 1% af Solens alder. Så vi ser på en ung stjerne og solsystem i dets formative år. Og disse observationer viser massive kloder med hurtigt bevægende materiale, der fejer gennem det unge solsystem.
Indtil videre har de set seks af disse klodser af materiale, og de eroderer hurtigt disken med gas og støv omkring den unge stjerne. Ifølge en pressemeddelelse fungerer disse klodser "som en sneplov ved at skubbe små partikler - muligvis indeholdende vand og andre flygtige stoffer - ud af systemet." Og det ser ud til at ske hurtigt. Observationerne viser, at hele den protoplanetære disk kun kunne være væk på 1,5 millioner år.
”Disse observationer antyder, at vandbærende planeter kan være sjældne omkring røde dværge, fordi alle de mindre kroppe, der transporterer vand og organiske stoffer, sprænges, når disken udgraves,” forklarede Carol Grady fra Eureka Scientific i Oakland, Californien, medundersøger på Hubble-observationer.
Hvis disse kloder rydder det unge solsystem af vand, indeholder kometer ikke vandis, der til sidst kan bryde ned i unge planeter, levere vand og hjælpe med at gøre dem beboelige. Organiske kemikalier er også rå ingredienser for livet, og hvis de bliver fejet væk, så var udsigterne for liv på planeter omkring røde dværge lige et stort hit.
”Den hurtige spredning af disken er ikke noget, jeg ville have forventet.”
Carol Grady fra Eureka Scientific i Oakland, Californien, medundersøger om Hubble-observationer.
”Den hurtige spredning af disken er ikke noget, som jeg havde forventet,” sagde Grady. ”Baseret på observationer af diske omkring mere lysende stjerner, havde vi forventet, at diske omkring svagere røde dværgstjerner skulle have et længere tidsrum. I dette system vil disken være væk, før stjernen er 25 millioner år gammel. ”
Forskere er endnu ikke sikre på, hvad nøjagtigt klatterne er, og hvor de kom fra. Det åbenlyse svar er selve stjernen, men forskere er endnu ikke sikre på, hvad forholdet mellem AU Microscopii er. Men gennem observationer har forskere lært et par ting om klatter.
Klatterne bevæger sig i hastigheder mellem 14.500 km i timen (9.000 km / h) og 43.500 km i timen (27.000 miles i timen) hurtigt nok til at undslippe stjernens tyngdekoblinger. De spænder i øjeblikket i afstand fra ca. 930 millioner miles til mere end 5,5 milliarder miles fra stjernen.
"Disse strukturer kunne give spor til mekanismerne, der driver disse klatter."
Medundersøger Glenn Schneider fra Steward Observatory i Tucson, Arizona.
Klatterne har også struktur. En af dem har en svampeformet hætte over diskenes plan og en løkkestruktur under disken. Disse funktioner giver muligvis ledetråde til, hvad der driver klodserne. ”Disse strukturer kunne give ledetråde til mekanismerne, der driver disse klatter,” sagde medundersøger Glenn Schneider fra Steward Observatory i Tucson, Arizona.
AU Micro er godt placeret i rummet til observation. Det er kun omkring 32 lysår væk, i den sydlige stjernebillede Microscopium. De fleste af de andre observerbare røde dværge med de rigtige forhold er langt længere væk.
”AU Mic er ideelt placeret,” sagde Schneider. ”Men det er kun et af cirka tre eller fire røde dværgsystemer med kendte stjernelysspredende diske af circumstellar affald. De andre kendte systemer er typisk omkring seks gange længere væk, så det er udfordrende at gennemføre en detaljeret undersøgelse af de typer funktioner på de diske, som vi ser i AU Mic. ” Men for at bekræfte denne type klodsaktivitet i andre røde dværgsystemer, er det nødvendigt med detaljeret undersøgelse af andre systemer.
Nogle af observationer af andre røde dværgsystemer er allerede blevet udført, og astronomer har identificeret lignende klodsaktivitet i disse systemer.
”Det viser, at AU Mic ikke er unik,” sagde Grady. "Faktisk kan du hævde, at fordi det er et af de nærmeste systemer af denne type, ville det være usandsynligt, at det ville være unikt."
Den type stjerne, der dannes, og forholdene på disken i de tidlige dage af et solsystem, synes at være afgørende for livsdannelsen. Hvis 75% af planeterne derude kredser rundt om røde dværge, og disse røde dværge udsender klatter, der fjerner vand og organiske kemikalier fra solsystemet, ville enhver klippeplaneter der forblive tør og livløs for evigt. Det er ret dyster.
Men alt er ikke dyster, når det gælder søgen efter livet. Vi forventer, at livet er sjældent. Dette hjælper bare med at bekræfte det.
Under alle omstændigheder er der stadig de andre 25% af stjernerne, og alle de millioner af stjerner kan lide vores sol. Og vi ved mindst mindst en planet, som Carl Sagan sagde, "... krusende med livet."
På trods af disse nye observationer kan der stadig være andre. Bare ikke omkring røde dværge.
Kilder:
- Hubblesite Pressemeddelelse: Unge planeter, der kredser rundt om røde dværge, kan mangle ingredienser for livet
- Wikipedia-indgang: AU Microscopii
