De ytterste planetene rundt stjernen TRAPPIST-1 kan holde på en atmosfære i milliarder av år.  (Illustrasjon: ESO/N. Bartmann/spaceengine.org)
De ytterste planetene rundt stjernen TRAPPIST-1 kan holde på en atmosfære i milliarder av år. (Illustrasjon: ESO/N. Bartmann/spaceengine.org)

Jordlignende planet kan ha stabil atmosfære

Planet er på størrelse med jorden, har en passende temperatur og kan holde på atmosfæren sin – noe som er nødvendig for liv.

Publisert

Historien kort

  • En ny modell forteller at de to ytterste av planetene i systemet TRAPPIST-1 kan ha hatt en atmosfære gjennom milliarder av år.
  • Den ene av planetene er omtrent på størrelse med jorden og befinner seg i den beboelige sonen.
  • Dansk ekspert vil helst ha observasjoner i stedet for modeller.

Navngitt etter teleskop

TRAPPIST-1 var det første stjernesystemet med eksoplaneter som ble funnet ved hjelp av TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope, et belgisk, helautomatisk teleskop plassert på en fjelltopp i Chile.

Astronomene feiret oppdagelsen ved å skåle i trappist-øl.

I 2017 skapte en liten, unnselig stjerne en del overskrifter. Stjernen heter TRAPPIST-1 og ligger 39 lysår unna. Det er hele syv planeter, alle på størrelse med jorden, som går i bane rundt den.

Nå viser beregninger utført av forskere fra USA at de ytterste av planetene med stor sannsynlighet kan holde på en atmosfære i milliarder av år.

Det fremgår av en vitenskapelig artikkel i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Det er spesielt spennende fordi noen av planetene befinner seg i den beboelige sonen. Det er navnet astronomene bruker for planetene som kan ha en overflatetemperatur som tillater flytende vann.

Uten vann i flytende form er det nemlig vanskelig å forestille seg liv, og flytende vann krever både den rette temperaturen og en atmosfære.

Atmosfæren kan holde i milliarder av år

Med den nye modellen har forskerne kun sett på hvor raskt en eventuell atmosfære ville forsvinne. Atmosfæren rundt en planet kan nemlig brytes ned av energirike partikler fra stjernen, den såkalte stjernevinden.

Alle planetene i TRAPPIST-systemet befinner seg ganske tett på stjernen, så derfor mente forskerne at stjernevinden kunne være et problem.

De syv planetene er omtrent like store som jorden. Tegningen her viser det innbyrdes størrelsesforholdet. (Illustrasjon: NASA/R. Hurt/T. Pyle)
De syv planetene er omtrent like store som jorden. Tegningen her viser det innbyrdes størrelsesforholdet. (Illustrasjon: NASA/R. Hurt/T. Pyle)

Men samtidig er den røde dvergstjernen ganske liten – faktisk bare litt større enn Jupiter, men mye tyngre – og svak.

Spørsmålet var om atmosfærene på de syv planetene kunne motstå stjernevinden over lang tid. Det er viktig, for sannsynligheten for liv på en planet stiger hvis livet har brukt lang tid på å utvikle seg, og uten en atmosfære er det vanskelig å forestille seg at livet kan oppstå.

Konklusjonen ble at de to ytterste planetene burde kunne holde på en atmosfære gjennom milliarder av år. De andre planetene mister atmosfæren på mindre enn en milliard år.

Uten atmosfære, ikke noe vann

I en studie fra i fjor brukte andre forskere data fra Hubble-teleskopet til å estimere mengden av vann som planetene kan ha mistet – selv om det ikke sikkert det var noe vann der til å begynne med.

Her viste det seg at de tre ytterste planetene hadde størst sannsynlighet for å ha beholdt litt av vannet.

Men en atmosfære er nødvendig for å holde på vannet, slik at planeten ikke blir en knusktørr ørken som månen. Uten trykket fra en atmosfære fordamper nemlig vannet.

Liv krever en atmosfære

Dessuten er det andre grunner til at mangelen på atmosfære gjør det vanskelig å overleve, forteller professor og eksoplanet-ekspert Lars Buchhave fra Institut for Rumforskning og Rumteknologi ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU Space):

– Livet må kunne puste. Fotosyntese fungerer ikke hvis ikke organismene får CO2 fra atmosfæren, og mennesker og dyr trenger oksygen. Dessuten må du helst ha noe som holder temperaturen noenlunde konstant, og på jorden er det atmosfæren som gjør dette. 

– Når vi leter etter liv på planeter utenfor solsystemet, er det avgjørende å finne en atmosfære.

Størrelse omtrent som jorden

Den nest ytterste planeten, TRAPPIST-1g, har nå blitt spesielt interessant fordi den både befinner seg i den beboelige sonen og kan ha en atmosfære.

TRAPPIST-1 er mye mindre enn solen, men planetene ligger også mye nærmere. Solsystemets innerste planet, Merkur, er seks ganger lengre fra sola enn den ytterste planeten som går i bane rundt TRAPPIST-1. (Illustrasjon: ESO/O. Furtak)
TRAPPIST-1 er mye mindre enn solen, men planetene ligger også mye nærmere. Solsystemets innerste planet, Merkur, er seks ganger lengre fra sola enn den ytterste planeten som går i bane rundt TRAPPIST-1. (Illustrasjon: ESO/O. Furtak)

I størrelse minner planeten en del om jorden. Den er om lag 13 prosent større i radius, og massen er beregnet til å være 1,34 ganger større – men det er ganske stor usikkerhet.

Det er verdt å merke seg en atmosfære ikke er ensbetydende med liv. Venus er for eksempel en svært ugjestmild planet med en tykk atmosfære.

Dessuten er den nye modellen ganske usikker, for det er mange ting den ikke tar hensyn til – for eksempel et eventuelt magnetfelt og sammensetningen av atmosfæren.

Må undersøkes av nytt romteleskop

Likevel vil særlig TRAPPIST-1g være et opplagt mål for nye teleskoper, for eksempel det nye, store romteleskopet James Webb, som skal sendes opp i løpet av våren eller sommeren 2019.

Det ser Lars Buchhave frem til:

– TRAPPIST-1 er et såkalt primært mål for James Webb. Det vil bli brukt mye tid på å måle atmosfærene i systemet. 

– Man kan jo lage alle mulige teorier og modeller. Men vi vil helst observere en atmosfære, og det får vi muligheten til. 

Referanse:

C. Dong mfl: «Atmospheric escape from the TRAPPIST-1 planets and implications for habitability». PNAS (2018), doi: 10.1073/pnas. 1708010115

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.