och annorstädes

Liv på andra planeter, och livet i Berlin.

Posts Tagged ‘beboelighet

Guldlockplaneten Gliese 581g

with one comment

Inte för varmt och inte för kallt, men precis lagom – så kan man sammanfatta vad det teoretiska begreppet ”den beboeliga zonen” (eng. Habitable Zone, HZ) betyder för en planet.  Av denna anledning kallar man ibland zonen för Guldlockzonen, eftersom Guldlock i folksagan våldgästade de tre björnarna och åt av gröten som var lagom varm, efter att ha smakat på alla tre tallrikarna, där den första var för varm och den andra för kall.

[…] The estimated equilibrium temperature of GJ 581g is 228 K, placing it squarely in the middle of the habitable zone of the star and offering a very compelling case for a potentially habitable planet around a very nearby star. That a system harboring a potentially habitable planet has been found this nearby, and this soon in the relatively early history of precision RV surveys, indicates that eta_Earth, the fraction of stars with potentially habitable planets, is likely to be substantial. This detection, coupled with statistics of the incompleteness of present-day precision RV surveys for volume-limited samples of stars in the immediate solar neighborhood suggests that eta_Earth could well be on the order of a few tens of percent. If the local stellar neighborhood is a representative sample of the galaxy as a whole, our Milky Way could be teeming with potentially habitable planets.

Vogt m. fl. (2010), accepterad för publicering i Astrophysical Journal

Gliese 581 (eller GJ 581, vilken är dess katalogförkortning) är en liten, röd dvärgstjärna, av den sorten som är så vanlig och oansenlig att man bokstavligt talat inte lägger märke till den – medan stora stjärnor bränner sitt väte snabbt och lyser över stora avstånd, behöver man ett teleskop för att överhuvudtaget se Gliese 581 på stjärnhimlen – och det är bara det faktum att den är relativt nära oss i Vintergatan, 6,2 pc eller omkring 20 ljusår, som gör att man trots allt studerat dess ljus i detalj.

Med hjälp av radialhastighetsmetoden, alltså genom att mäta hur stjärnans ljus dopplerskiftas när planeterna rör sig i sin bana kring stjärnan, har man under flera år kunnat kartlägga stjärnans rörelse, med ständigt förbättrad precision och mer och mer tillgängliga data.  Resultatet har blivit en växande lista över planeter i systemet.  Den först upptäckta GJ 581b som antagligen är en gasjätte, GJ 581c, en varm ”superjord” på gränsen till den beboeliga zonen, som kanske skulle kunna ha en tät atmosfär med vattenånga, GJ 581d, en stor kall planet, eventuellt med en fast yta, på den yttre gränsen till den beboeliga zonen, GJ 581e, som kan vara den minsta exoplanet kring en huvudseriestjärna som någonsin hittats och antagligen är en het stenvärld, och slutligen de senaste fynden GJ 581f, en stor isplanet i utkanten av systemet, eventuellt med ett gashölje, och GJ 581g.

Lynnette Cook, konstnärlig tolkning av GJ 581g.

Gliese 581g är en milstolpe för planetjägarna.  Inte för att den är liten, för även om den är så pass liten att den bör vara en stenplanet, har man upptäckt mindre planeter.  Nej, det revolutionerande är att den har ett sådant avstånd från sin stjärna att denna stenplanet av stjärnans röda sken värms upp ungefär lika mycket som jorden, och att den med en atmosfär liknande jordens också borde ha liknande temperaturer.  I genomsnitt.  Kort sagt, det är inte otroligt att det finns platser på denna planet med förhållanden liknande dem på jordens yta.

Men ett par viktiga skillnader mellan denna planet och jorden finns.  Genomsnittstemperaturen är visserligen en bra indikator, men den ger inte hela bilden.  Ett problem kan vara stjärnans strålningsspektrum och dess påverkan på atmosfären och hypotetiska livsformer, ett annat att planeter på ett sådant avstånd från en röd dvärgstjärna tenderar att vara låsta i sin rotation så att de alltid visar samma sida mot stjärnan.  Följden skulle vara ett extremt klimat, kanske med påföljden att ena sidan av planeten blir en torr öken och den andra en frusen isvärld, med extrema vindar och vädereffekter som följd i den lilla remsa mellan sidorna som skulle kunna ha en drägligare temperatur.  Eventuellt vatten i atmosfären kanske skulle frysa på den kalla nattsidan och torka ut luften.  Det i sin tur skulle kraftigt begränsa planetens förmåga att hysa livsformer större än bakterier på större delen av ytan.

De forskare som menar att just den låsta rotationen är en avgörande faktor för möjligheten att hitta liv, tycker att man borde leta efter månar kring gasplaneter i den beboeliga zonen kring röda dvärgar – de kan nämligen vara låsta till planetens rotation istället för stjärnans, och därmed ha en ”normal” dag- och nattcykel, även om planeten inte rör sig på himlen.

Om vi om 10-20 år kan avbilda och spektralanalysera små jordliknande planeter med framtidens teleskopteknik, då är detta definitivt ett av de första ställena som vi kommer att titta på.  Men vi kan nog i alla fall nu våga oss på ett svar på frågan om andra planeter med jordliknande temperaturer och atmosfärer finns – ja, de finns, och de kan vara mycket vanliga.  Att vi inte ser så många än beror bara på att de ligger precis i gränsen för vad man överhuvudtaget kan upptäcka med dagens teknik.

Populär Astronomi sammanfattar läget bra på svenska.

Phil Plaits blogg Bad Astronomy reder ut lite myter och möjliga missuppfattningar kring upptäckten, på engelska.

DN, Presskonferens på National Science Foundation(engelska, video), Aftonbladet

Annonser

Written by ochannorstades

30 september, 2010 at 11:39

Varför jorden och inte Mars eller Venus?

with 2 comments

Jag fick en fråga till den gamla bloggen:

Hej hopp! Vi håller på med ett skolarbete i skolan om evolution. En av frågorna är vad som gjorde jorden så lämplig för livet att utvecklas -Vad för ”egenskaper” som var/är speciella för jorden som inga andra planeter i solsystemet har…
Fanny

En av astronomins och astrobiologins grundläggande frågor handlar just om hur speciell jorden är egentligen.  Vi vet ju att den inte är särskilt lik de andra planeterna i solsystemet idag, men hur svårt skulle det vara för en planet som liknar jorden att uppstå i ett annat solsystem?  Det vet man inte säkert, men sökandet efter små, steniga planeter i vår galax som pågår just nu kan hjälpa oss att förstå hur lätt det är för en planet som jorden att bildas.

De egenskaper som är speciella för jorden är många.  Jag är själv astronom och därför är jag inte expert på sådant som forskare från andra områden, till exempel geologer och biologer tycker är viktigt; men om man tänker på jorden som planet i solsystemet så är det några saker som är väldigt viktiga.

Det absolut viktigaste när man jämför med de andra planeterna i solsystemet är avståndet från solen.  Jorden ligger på ett sådant avstånd från solen att vi får en ganska trevlig medeltemperatur på jordytan, som en vacker vårdag i Sverige kanske.  Det är viktigt, därför att medeltemperaturen styr vilka ämnen som finns i flytande, fast eller gasform, och jordens temperatur gör att vi får flytande vatten på ytan.  Flytande vatten råkar vara väldigt bra för liv, bland annat för att det finns ganska mycket av det, det blandar sig inte med organiska föreningar, det får lägre densitet när det fryser (så att det kan finnas sjöar under isen även när det är fruset ovanpå), och det är en viktig beståndsdel i biologiska celler.

Att vi har vatten och regn, som binder koldioxid i berget, gör också att växthuseffekten ligger på en lagom nivå om man tänker på lång sikt, flera miljoner år.  En planet med för mycket växthuseffekt blir till slut som Venus ungefär, flera hundra grader C med en tjock atmosfär, medan en planet med för lite växthuseffekt kanske blir för kall.

Att jorden är geologiskt aktiv, smält inuti och med en yta som förändras genom vulkanutbrott och liknande betyder också att rörelsen av smält magma i jordens inre kan medverka till att skapa jordens magnetfält.  Detta är ganska komplicerat, men i alla fall så kan inte kroppar som är geologiskt inaktiva, som månen till exempel, ha ett starkt magnetfält.  Och utan ett magnetfält finns det inget som skyddar atmosfären från solvinden, och i så fall skulle vår atmosfär förändras och förstöras mycket fortare.  Att jorden har ett magnetfält är alltså viktigt för att vi ska kunna ha en atmosfär och vatten på ytan.

Att jorden har en stor måne gör att den är bättre på att rotera stabilt runt sin egen axel, så att årstiderna inte ändras så mycket.  Utan månens stabiliserande verkan skulle jordaxeln vridas fram och tillbaka mer.  Om jorden inte skulle ha haft en måne skulle vi kanske ha haft ett så extremt klimat i perioder att livet inte skulle ha tillräckligt med tid på sig att utvecklas ordentligt innan det dog ut igen.

Det är också viktigt att jorden är tillräckligt stor. Mars har bara en tiondel av jordens massa och man tror att det är en viktig anledning till att Mars är så torr idag.  Den var för liten för att kunna hålla kvar lätta grundämnen som väte med sin gravitation, och om väte läcker ut ur atmosfären så försvinner också vattnet, därför att vätet kommer från vattenmolekyler innan det hamnar fritt i atmosfären, och vätet kan bara bilda vatten igen om det inte försvinner ur atmosfären först.  Venus är nästan lika stor som jorden, men Venus ligger så nära solen att den blir alldeles för varm.

Jorden är geologiskt aktiv och har något som kallas för plattektonik.  Det betyder att kontinenterna rör på sig och glider omkring ovanpå havsplattorna och manteln, så att havsbottnen och delar av kontinenterna långsamt trycks ner i jordens inre igen.  Det är viktigt för vissa kemiska cykler på jorden, till exempel kolet i atmosfären, och kan även vara viktigt för tillgången på näringsämnen för enkla livsformer.

Detta är några saker jag kan komma på bara på rak arm, men jag rekommenderar att ni försöker hitta mer från andra forskare. Det finns mycket mer skrivet på engelska än på svenska kring aktuell forskning i det här ämnet, så ett tips på en bra fråga att googla kan vara ”what makes Earth habitable?”, alltså ungefär ”vad är det som gör jorden beboelig?”. Som alltid när man gör skolarbeten så är det viktigt att ange källor – var därför noga med att berätta vilka personer som har skrivit arbeten som ni använder, och hur man kan hitta det om man vill kolla det själv. Värdera också era källor – ett arbete från en yrkesforskare som är publicerat av en seriös vetenskaplig tidskrift är nästan alltid mycket pålitligare än en artikel i kvällstidningarna eller en privat hemsida på nätet, till exempel.

Written by ochannorstades

16 februari, 2010 at 01:37

%d bloggare gillar detta: