Mange ekstrasolære planeter er blevet opdaget, der cirkler omkring andre stjerner, hvoraf nogle er 5-15 gange jordens masse og menes at være solide som vores planet. Forskere mener, at disse "super Earths" dannes i den kølige glorie af sne, is og frosne gasser, der samles omkring røde stjerner, når de køler ned. Der er sandsynligvis ikke nok fast materiale til at danne stenede planeter meget større end Kviksølv i stjernens beboelige zone.
De 200 kendte planeter, der kredser om andre stjerner, udviser en utrolig variation. Blandt dem er en håndfuld verdener, der vejer mellem 5 og 15 gange Jorden. Astronomer mener, at disse "super-Earths" er stenede isballer snarere end gasgiganter som Jupiter. Mens teoretikere kan forklare, hvordan sådanne verdener dannes omkring sollignende stjerner, var opdagelsen af superjordene omkring bittesmå røde dværgstjerner overraskende. Ny forskning antyder, at nogle super-jorde bygger sig hurtigt op, når de lokale temperaturer falder, og isene kondenserer ud af den omgivende gas.
”Vi tror, at der dannes nogle superjordar under en kosmisk‘ snestorm. ’Kun denne snestorm indhyller hele planeten og varer millioner af år,” sagde astronom Scott Kenyon fra Smithsonian Astrophysical Observatory.
Alle planeter dannes inden for en disk med gas og støv omkring en nyfødt stjerne. Klippefulde planeter dannes tæt på stjernen, hvor den er varm, mens iskolde og gasformige planeter dannes længere ud, hvor det er koldt. Da den var ung, var solen relativt stabil, hvilket førte til en naturlig progression af små, stenede verdener i det varme indre solsystem og store, gasformige verdener i det kolde ydre solsystem.
I modsætning hertil gennemgår planetsystemer omkring små røde dværgstjerner dramatiske ændringer i deres tidlige historie. Når den unge stjerne udvikler sig, dæmper den. Den varme indre disk begynder at fryse og skaber forhold, hvor vand og andre flygtige gasser kondenseres til snefnug og ispiller.
”Det er som en massiv kold front, der fejer indad mod stjernen,” forklarede den første forfatter Grant Kennedy fra Mount Stromlo Observatory i Australien. ”Isene tilføjer masse til en voksende planet og gør det også lettere for partikler at klæbe sammen. De to effekter kombineres for at producere en planet flere gange størrelsen på Jorden. ”
Diskene, der omgiver små røde dværgstjerner, har en tendens til at indeholde mindre materiale end disken, der dannede solsystemet. Uden ”snestorme” i disse mindre diske er der ikke nok materiale til at fremstille superjord.
Selvom astronomer har opdaget et par superjordar, der kredser rundt om røde dværgstjerner, kan det være svært at finde verdener gæstfri for mennesker. Alle de kendte superjordar er iskolde verdener uden flydende vand. Røde dværgstjerner er så svage og kølige, at deres varme ”beboelige zoner” ligger meget tæt på stjernen, hvor der er meget lidt planetdannende materiale.
”Det er vanskeligt at gøre noget større end Merkur eller Mars i den beboelige zone af en rød dværg,” sagde Kenyon.
Astronomerne præsenterede deres beregninger i et papir skrevet af Kennedy, Kenyon og Benjamin Bromley (University of Utah). Dette papir er blevet accepteret til offentliggørelse i The Astrophysical Journal Letters og er sendt online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609140.
Holdet planlægger nu at gennemføre detaljerede numeriske simuleringer for at udlede typiske tidsskalaer for dannelsen af superjordene omkring røde dværgstjerner.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) er et fælles samarbejde mellem Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, der er organiseret i seks forskningsafdelinger, studerer universets oprindelse, udvikling og ultimative skæbne.
Original kilde: CfA News Release