Hver gang eksistensen av en ekstrasolplanet bekreftes, er det grunn til å feire. Med hver nye oppdagelse øker menneskeheten oddsen for å finne liv et annet sted i universet. Og selv om det livet ikke er avansert nok (eller spesielt tilbøyelig) til å bygge en radioantenne slik at vi kanskje kan høre fra dem, er selv muligheten for liv utenfor solsystemet vårt spennende.
Det er dessverre vanskelig å bestemme om en planet er beboelig eller underlagt mye gjetning. Mens astronomer bruker forskjellige teknikker for å sette begrensninger på størrelsen, massen og sammensetningen av ekstrasolplaneter, er det ingen sikker måte å vite om disse verdenene er beboelige. Men ifølge en ny studie fra et team med astronomer fra Cornell University, kunne det å lete etter tegn på vulkansk aktivitet hjelpe.
Studien deres - med tittelen "A Volcanic Hydrogen Habitable Zone" - ble nylig publisert i The Astrophysical Journal Letters. I følge funnene deres, er nøkkelen til å nullstille livet på andre planeter å se etter de tydelige tegnene på vulkanutbrudd - nemlig hydrogengass (H²). Årsaken er at dette og de tradisjonelle klimagassene kan utvide de beboelige sonene til stjerner betraktelig.
Som Ramses Ramirez, en forskningsansvarlig ved Cornells Carl Sagan Institute og hovedforfatter av studien, sa i en pressemelding fra universitetet:
”På frosne planeter ville noe mulig liv bli begravet under islag, noe som ville gjøre det virkelig vanskelig å få øye på med teleskoper. Men hvis overflaten er varm nok - takket være vulkansk hydrogen og atmosfærisk oppvarming - kan du ha liv på overflaten og generere en mengde påviselige signaturer. ”
Planetariske forskere teoretiserer at jordens tidlige atmosfære for milliarder av år siden hadde en rikelig tilførsel av hydrogengass (H²) på grunn av vulkanutgassing. Samhandling mellom hydrogen og nitrogenmolekyler i denne atmosfæren antas å ha holdt jorden varm lenge nok til at livet kan utvikle seg. I løpet av de neste millioner årene rømte imidlertid denne hydrogengassen ut i verdensrommet.
Dette antas å være skjebnen til alle jordiske planeter, som bare kan holde fast på deres planetvarmende hydrogen så lenge. Men ifølge den nye studien, kan vulkansk aktivitet endre dette. Så lenge de er aktive, og aktiviteten deres er intens nok, kan til og med planeter som er langt fra stjernene deres oppleve en drivhuseffekt som vil være tilstrekkelig til å holde overflatene varme.
Vurder solsystemet. Når man redegjør for den tradisjonelle drivhuseffekten forårsaket av nitrogengass (N²), karbondioksid og vann, strekker den ytre kanten av vår sols beboelige sone seg til en avstand på omtrent 1,7 AU - rett utenfor Mars-bane. Utover dette gjør kondensering og spredning av CO²-molekyler en drivhuseffekt ubetydelig.
Imidlertid, hvis en faktor i utgassing av tilstrekkelige nivåer av H², kan den beboelige sonen utvide den ytre kanten til omtrent 2,4 AU. På denne avstanden ville planeter som er i samme avstand fra solen som asteroidebeltet teoretisk sett kunne opprettholde liv - forutsatt at det var tilstrekkelig med vulkansk aktivitet. Dette er absolutt spennende nyheter, spesielt i lys av den nylige kunngjøringen om syv eksoplaneter som går i bane rundt den nærliggende TRAPPIST-1-stjernen.
Av disse planetene antas tre å gå i bane innenfor stjernens beboelige sone. Men som Lisa Kaltenegger - også medlem av Carl Sagan Institute og medforfatteren på papiret - antydet, kunne forskningen deres legge en annen planet til dette
"Potensielt beboelig" utvalg:
"Å finne flere planeter i den beboelige sonen til vertsstjernen er en flott oppdagelse fordi det betyr at det kan være enda mer potensielt beboelige planeter per stjerne enn vi trodde. Å finne flere steinete planeter i den beboelige sonen - per stjerne - øker sjansene våre for å finne liv ... Selv om usikkerheter med bane rundt den ytterste Trappist-1-planeten ‘h’ betyr at vi må vente og se på den. »
En annen side ved denne studien er at tilstedeværelsen av vulkansk produsert hydrogengass ville være lett å oppdage av både bakkebaserte og rombaserte teleskoper (som rutinemessig utfører spektroskopiske undersøkelser på fjerne exoplaneter). Så ikke bare ville vulkansk aktivitet øke sannsynligheten for at det er liv på en planet, det vil også være relativt enkelt å bekrefte.
"Vi økte bare bredden på den beboelige sonen med omtrent halvparten, og la mange flere planeter til vår" søk her "målliste," sa Ramirez. "Å tilsette hydrogen i luften på en exoplanet er en god ting hvis du er en astronom som prøver å observere potensielt liv fra et teleskop eller et romoppdrag. Det øker signalet ditt, og gjør det enklere å oppdage atmosfærens sminke sammenlignet med planeter uten hydrogen. "
Oppdrag som Spitzer og Hubble-romteleskopet brukes allerede til å studere eksoplaneter for tegn på hydrogen og helium - hovedsakelig for å bestemme om de er gassgiganter eller steinete planeter. Men ved å lete etter hydrogengass sammen med andre biosignaturer (dvs. metan og ozon), kan neste generasjons instrumenter som James Webb Space Telescope eller European Extremely Large Telescope, begrense søket etter liv.
Det er selvfølgelig altfor tidlig å si om denne studien vil hjelpe i vårt søk etter ekstrasoleliv. Men i de kommende årene kan vi finne oss et skritt nærmere å løse det plagsomme Fermi-paradokset!
