Jegere av fremmedliv kan ha en ny og intetanende nisje å speide ut.
En fersk artikkel forelagt av førsteamanuensis i astronomi ved Columbia University Kristen Menou til Astrophysical Journal antyder at tidvis låste planeter i nær bane til røde dvergstjerner i M-klasse kan være vertskap for en veldig unik hydrologisk syklus. Og i noen ekstreme tilfeller kan den syklusen føre til en nysgjerrig dikotomi, med isoppsamling på verdens langsste halvkule, og etterlate en skjult solsiden. Det kan være en utfordring å spire liv i slike forhold, sier eksperter, men det er - lokkende - tenkelig.
Muligheten for liv rundt røde dvergstjerner har forskjønnet forskere før. Dverger av M-type er bare 0,075 til 0,6 ganger så store som sola vår, og er mye vanligere i universet. Levetiden til disse elendige stjernene kan måles i billioner av år for den lave enden av masseskalaen. Til sammenligning har universet bare eksistert i 13,8 milliarder år. Dette er et annet pluss i spillet om å gi biologisk liv en sjanse til å komme i gang. Og mens den beboelige sonen, eller “Goldilocks” -regionen der vannet vil forbli flytende, ligger nærmere en vertsstjerne for en planet som kretser rundt en rød dverg, er den også mer omfattende enn hva vi bor i vårt eget solsystem.
Men et slikt scenario er ikke uten ulemper. Røde dverger er turbulente stjerner, slipper løs strålingstormer som vil gjøre noen nærliggende planeter sterile for livet slik vi kjenner det.
Men modellen Professor Menou foreslår å male et unikt og overbevisende bilde. Mens vann på den permanente dagsiden av en jordstørrelse verden som er tidlig låst i bane rundt en M-dvergstjerne raskt ville fordampe, ville den bli transportert ved atmosfærisk konveksjon og fryse ut og akkumuleres på den permanente nattsiden. Denne isen ville bare sakte vandre tilbake til den brennende dagsiden, og prosessen vil fortsette.
Kan disse "vannlåste verdener" være mer vanlig enn vår egen?
Typen tidevannslåsing som det er referert til er den samme som har skjedd mellom jorden og månen. Månen holder et ansikt evig snudd mot Jorden, og fullfører en revolusjon hver 29,5 dagers synodisk periode. Vi ser også det samme fenomenet i satellittene for Jupiter og Saturn, og slik oppførsel er mest sannsynlig vanlig i eksoplanets rom som omkranser vertsstjernene.
Studien brukte en dynamisk modell kjent som PlanetSimulator opprettet ved University of Hamburg i Tyskland. Verdenene som er modellert av forfatteren antyder at planeter med mindre enn en fjerdedel av vannet til stede i jordens hav og underlagt en lignende insolasjon som jorden fra dens vertsstjerne til slutt ville fange det meste av vannet deres som is på klodens nattside.
Resultatene fra Kepler-data antyder at planeter i nære baner rundt M-dvergstjerner kan være relativt vanlige. Forfatteren bemerker også at en slik isfelle på en vannmangel verden som kretser rundt en M-dvergstjerne ville ha en dyp effekt av klimaet, avhengig av mengden flyktige stoffer som er tilgjengelig. Dette inkluderer muligheten for innvirkning på prosessen med erosjon, forvitring og CO2 sykling som også er avgjørende for livet slik vi kjenner det på jorden.
Så langt er det ennå ikke en ekte "kort liste" over oppdagede eksoplaneter som kan passe til regningen. "Enhver planet i den beboelige sonen til en M-dvergstjerne er en potensiell vannfanget verden, men sannsynligvis ikke hvis vi vet at planeten har en tykk atmosfære." Professor Menou fortalte Univers I dag. "Men etter hvert som flere slike planeter blir oppdaget, bør det være mange flere potensielle kandidater."
Å være at røde dvergstjerner er relativt vanlige, kan dette isfelle-scenariet også være utbredt?
“Kort sagt, ja,” sa professor Menou til Space Magazine. "Det avhenger også av hyppigheten av planetene rundt slike stjerner (indikasjoner antyder at den er høy) og av den totale mengden vann på overflaten av planeten, noe som noen formasjonsmodeller antyder burde være små, noe som vil gjøre dette scenariet mer sannsynlig /aktuell. Det kan i prinsippet være normen snarere enn unntaket, selv om det gjenstår å se. ”
Selvfølgelig vil livet under slike forhold møte de unike utfordringene. Dagen på siden av verden vil bli utsatt for de stormende innfallene i den røde dvergen som vert sol i form av hyppige strålingstormer. Den kalde nattsiden ville gi litt pusterom fra dette, men å finne en pålitelig energikilde på den permanent innhyllede nattsiden av slik som verden ville være vanskelig, kanskje å stole på kjemosyntese i stedet for solcelledrevet fotosyntese.
På jorden, livet som ligger i nærheten av "svarte røykere" eller vulkanventiler dypt på havbunnen der solen aldri skinner, gjør nettopp det. Man kan kanskje også forestille seg liv som finner en nisje i skumringsregionene i en slik verden, og livnærer seg over detritusen som sirkulerer forbi.
Noen av de nærmeste røde dvergstjernene til vårt eget solsystem inkluderer Promixa Centauri, Barnards Star og Luyten's Flare Star. Barnards stjerne har vært målet for leting etter eksoplaneter i over et århundre på grunn av sin høye skikkelige bevegelse, som hittil ikke har vist seg.
Den nærmeste M-dvergstjernen med eksoplaneter hittil oppdaget er Gliese 674, med en avstand på 14,8 lysår. Det nåværende antallet av ekstrasolare verdener i henhold til Extrasolar Planet Encyclopedia er på 919.
Denne jakten vil også gi en utfordring for TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite og etterfølgeren til Kepler som skal lanseres i 2017.
Å søke etter og identifisere isfangede verdener kan vise seg å være en utfordring. Slike planeter ville utvise en kontrast i albedo eller lysstyrke fra den ene halvkule til den andre, men vi vil alltid se den isbelagte nattsiden i mørke. Fortsatt har forskere som jaktet på exoplanet vært i stand til å drille ut en utrolig mengde informasjon fra tilgjengelige data før - kanskje vi snart vil vite om slike planetariske oaser finnes langt inne i "snølinjen" som går i bane rundt røde dvergstjerner.
Les avisen om vannfangede verdener på følgende lenke.
