Vår egen sol er ikke en typisk stjerne, i hvert fall hvis vi sammenligner med stjernene vi kan se fra jorda. De aller vanligste stjernene kalles røde dvergstjerner og er mindre massive og mindre lyssterke enn sola vår.

Sola er kanskje også spesielt rolig for å være den stjernetypen den er, som du kan lese mer om på forskning.no.

Men de røde dvergstjernene er altså vanligst. Vår nærmeste nabostjerne Proxima Centauri, litt over fire lysår unna, er av denne typen.

Atmosfære = mulig liv

Det er også oppdaget mange planeter som går i bane rundt røde dvergstjerner, men hvordan forholdene er på disse planetene, og om de kan ha atmosfærer som ligner vår egen, er usikkert. Dette er en viktig forutsetning for liv slik vi kjenner det.

Kan steinplaneter (som jorda) rundt røde dvergstjerner i det hele tatt ha atmosfære? spør en forskergruppe i en ny forskningsartikkel i tidsskriftet Astronomical Journal.

I desember 2021 vil kanskje neste generasjons romteleskop bli skutt opp fra jorda. James Webb-teleskopet er utsatt mange ganger, så ingenting er garantert.

Men dette teleskopet vil gjøre det langt enklere å undersøke atmosfæren til planeter rundt andre stjerner enn det forskerne har mulighet til i dag.

En forskergruppe beskriver hvordan både James Webb og Hubble-teleskopet kan undersøke et planetsystem rundt en stjerne kalt L-98-59. Dette er en rød dvergstjerne rundt 34 lysår unna oss, med tre planeter i bane rundt seg.

Problemet med røde dvergstjerner

En rød dvergstjerne er opp mot halvparten så massiv som vår egen sol og langt mindre lyssterk. Likevel kan planeter få langt mer stråling fra en slik sol enn det vi får fra vår.

De tre planetene går i svært tette baner i L 98-59-systemet. Jorda bruker som kjent 365 dager på å gå rundt sola, men disse tre planetene bruker 2,25, 3,69 og 7,45 dager på hver sin runde rundt stjernen.

Det gjør at de mottar ekstremt mye mer energi enn jorda, selv om stjernen er mindre. Astronomene anslår et sted mellom 4-24 ganger så mye energi enn det vi får. I vårt eget solsystem får Venus omtrent like mye energi som disse planetene.

Samtidig kan de røde dvergstjernene gå gjennom en veldig intens fase før de begynner på den såkalte hovedserien, som er den mest stabile delen av en stjernes liv.

Da bombarderes planetene med kraftig stråling, og alt dette får konsekvenser for hvordan en eventuell atmosfære vil utvikle seg.

Den intense strålingen kan føre til at alt vann forsvinner fra atmosfæren, og den bryter ned vannmolekylene til hydrogen og oksygen. Hydrogenet er lett og kan forsvinne ut i rommet over tid, slik at det kun er oksygen igjen av det opprinnelige vannet.

Forholdene på disse planetene er altså ganske ulikt det vi kjenner fra vår egen klode.

Planetene rundt røde dvergstjerner har også andre problemer med å utvikle liv slik vi kjenner det. Siden disse planetene går i så tett bane rundt stjernen, oppstår det som kalles tidevannslåsing, ifølge NASA.

Det betyr at den ene siden av planeten alltid vender mot stjernen, mens den andre siden alltid vender vekk. Dette er det samme som har skjedd med månen og jorden, hvor månen alltid har samme side vendt mot oss.

Dette skaper potensielt svært ulike forhold på «forsiden» og «baksiden» av planeten.

Måle atmosfæren

Astronomene kan måle atmosfæren ved å se på lyset som blir filtrert gjennom atmosfæren, når planeten er mellom sin egen sol og teleskopet.

Dette lyset inneholder informasjon om hva slags grunnstoffer lyset har passert gjennom. Bare noen få passeringer foran stjernen kan være nok til at instrumentene på James Webb-teleskopet kan bestemme hva som er i atmosfæren.

Det er altså ikke sikkert om de kan ha atmosfære i det hele tatt, og stoffene som skal til, kan være skrelt bort for lenge, lenge siden.

Forskerne setter opp ulike scenarioer som leder fram til forskjellige typer atmosfære og hvordan teleskopene kan lete etter dem. Én mulighet er at planetene kan ha få en svært tett og varm atmosfære som ligner på Venus og som domineres av Co2.

Men forskerne fra blant annet University of California mener det er mest sannsynlig med en helt tørr oksygen-atmosfære. Det er langt unna atmosfæren på vår egen planet, hvor det kan være svært høy luftfuktighet.

Forskerne mener at systemet L 98-59 er godt egnet for å teste ideer og hypoteser om atmosfærene til planeter rundt røde dvergstjerner. Det er relativt nærme oss, noe som gjør det lettere å få gode resultater med romteleskop som James Webb.

Referanse:

Pidhorodetska mfl: L 98-59: a Benchmark System of Small Planets for Future Atmospheric Characterization. Astronomical Journal, 2021. DOI: 10.3847/1538-3881/ac1171. Sammendrag