Forsker bruger geologi til at hjælpe astronomer med at finde beboelige planeter

Astronomer har identificeret mere end 4, 000, og tæller, bekræftede exoplaneter - planeter, der kredser om andre stjerner end solen - men kun en brøkdel har potentialet til at opretholde liv.

Nu, ny forskning fra UBC's Okanagan campus bruger geologien fra tidlig planetdannelse til at hjælpe med at identificere dem, der kan være i stand til at understøtte liv.

"Opdagelsen af ​​enhver planet er ret spændende, men næsten alle vil vide, om der er mindre jordlignende planeter med jernkerner, " siger Dr. Brendan Dyck, assisterende professor i geologi ved Irving K. Barber Faculty of Science og hovedforfatter på undersøgelsen.

"Vi håber typisk at finde disse planeter i den såkaldte 'guldlås' eller beboelig zone, hvor de er i den rigtige afstand fra deres stjerner til at understøtte flydende vand på deres overflader."

Dr. Dyck siger, at mens lokalisering af planeter i den beboelige zone er en fantastisk måde at sortere gennem de tusindvis af kandidatplaneter, det er ikke helt nok til at sige, om planeten virkelig er beboelig.

"Bare fordi en stenet planet kan have flydende vand, betyder det ikke, at den gør det. " forklarer han. "Tag et kig lige i vores eget solsystem. Mars er også inden for den beboelige zone, og selvom den engang støttede flydende vand, det er for længst tørret ud."

At, ifølge Dr. Dyck, det er her geologi og dannelsen af ​​disse klippeplaneter kan spille en nøglerolle i at indsnævre søgningen. Hans forskning blev for nylig offentliggjort i Astrofysiske tidsskriftsbreve .

"Vores resultater viser, at hvis vi kender mængden af ​​jern til stede i en planets kappe, vi kan forudsige, hvor tyk dens skorpe vil være, og, på tur, om flydende vand og en atmosfære kan være til stede, " siger han. "Det er en mere præcis måde at identificere potentielle nye jordlignende verdener på end at stole på deres position i den beboelige zone alene."

Dr. Dyck forklarer, at inden for et givet planetsystem, de mindre klippeplaneter har alle én ting til fælles – de har alle den samme andel af jern som den stjerne, de kredser om. Hvad adskiller dem, han siger, er hvor meget af det jern der er indeholdt i kappen kontra kernen.

"Når planeten dannes, dem med en større kerne vil danne tyndere skorper, hvorimod dem med mindre kerne danner tykkere jernrige skorper som Mars."

Tykkelsen af ​​planetskorpen vil så diktere, om planeten kan understøtte pladetektonik, og hvor meget vand og atmosfære der kan være til stede, nøgleingredienser til livet, som vi kender det.

"Mens en planets kredsløb kan ligge inden for den beboelige zone, dens tidlige dannelseshistorie kan i sidste ende gøre den beboelig, " siger Dr. Dyck. "Den gode nyhed er, at med et fundament i geologi, vi kan finde ud af, om en planet vil understøtte overfladevand, før vi planlægger fremtidige rummissioner."

Senere på året, i et fælles projekt med NASA, den canadiske rumfartsorganisation og den europæiske rumfartsorganisation, James Webb Space Telescope (JWST) vil blive opsendt. Dr. Dyck beskriver dette som den gyldne mulighed for at bruge sine resultater godt.

"Et af målene med JWST er at undersøge de kemiske egenskaber af planetariske systemer uden for sol, " siger Dr. Dyck. "Den vil være i stand til at måle mængden af ​​jern til stede i disse fremmede verdener og give os en god idé om, hvordan deres overflader kan se ud og kan endda give et hint om, hvorvidt de er hjemsted for livet ."

"Vi er på randen af ​​at gøre store fremskridt i bedre forståelse af de utallige planeter omkring os og i at opdage, hvor unik Jorden kan være eller ikke. Det kan stadig gå noget tid, før vi ved, om nogen af ​​disse mærkelige nye verdener indeholder nye liv eller endda nye civilisationer, men det er en spændende tid at være en del af den udforskning."