Jordlignende biosfærer på andre planeter kan være sjældne

En ny analyse af kendte exoplaneter har afsløret, at jordlignende forhold på potentielt beboelige planeter kan være meget sjældnere end tidligere antaget. Arbejdet fokuserer på de betingelser, der kræves for at iltbaseret fotosyntese kan udvikle sig på en planet, hvilket ville muliggøre komplekse biosfærer af den type, der findes på Jorden. Undersøgelsen er offentliggjort i dag i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Antallet af bekræftede planeter i vores egen Mælkevejsgalakse tæller nu i tusindvis. Imidlertid er planeter, der både er jordlignende og i den beboelige zone - området omkring en stjerne, hvor temperaturen er lige den rigtige for flydende vand på overfladen - meget mindre almindelige.

I øjeblikket, kun en håndfuld af sådanne stenede og potentielt beboelige exoplaneter kendes. Men den nye forskning indikerer, at ingen af ​​disse har de teoretiske betingelser til at opretholde en jordlignende biosfære ved hjælp af 'ilt' fotosyntese - den mekanisme planter på Jorden bruger til at omdanne lys og kuldioxid til ilt og næringsstoffer.

Kun én af disse planeter er tæt på at modtage den stjernestråling, der er nødvendig for at opretholde en stor biosfære:Kepler−442b, en klippeplanet omkring dobbelt så stor som jordens masse, kredser om en moderat varm stjerne omkring 1, 200 lysår væk.

Undersøgelsen så i detaljer på, hvor meget energi en planet modtager fra dens værtsstjerne, og om levende organismer ville være i stand til effektivt at producere næringsstoffer og molekylært ilt, begge væsentlige elementer for komplekst liv, som vi kender det, via normal oxygenisk fotosyntese.

Ved at beregne mængden af ​​fotosyntetisk aktiv stråling (PAR), som en planet modtager fra sin stjerne, holdet opdagede, at stjerner omkring halvdelen af ​​vores sols temperatur ikke kan opretholde jordlignende biosfærer, fordi de ikke giver nok energi i det korrekte bølgelængdeområde. Oxygen fotosyntese ville stadig være mulig, men sådanne planeter kunne ikke opretholde en rig biosfære.

Planeter omkring endnu køligere stjerner kendt som røde dværge, som ulmer ved omkring en tredjedel af vores sols temperatur, kunne ikke modtage nok energi til selv at aktivere fotosyntesen. Stjerner, der er varmere end vores sol, er meget lysere, og udsender op til ti gange mere stråling i det nødvendige område for effektiv fotosyntese end røde dværge, lever dog generelt ikke længe nok til, at komplekse liv kan udvikle sig.

"Da røde dværge er langt den mest almindelige type stjerne i vores galakse, dette resultat indikerer, at jordlignende forhold på andre planeter kan være meget mindre almindelige, end vi kunne håbe, " kommenterer prof. Giovanni Covone fra University of Napoli, hovedforfatter af undersøgelsen.

Han tilføjer:"Denne undersøgelse sætter stærke begrænsninger på parameterrummet for komplekst liv, så desværre ser det ud til, at "sweet spot" for at være vært for en rig jordlignende biosfære ikke er så bred."

Fremtidige missioner såsom James Webb Space Telescope (JWST), forventes lanceret senere i år, vil have følsomheden til at se på fjerne verdener omkring andre stjerner og kaste nyt lys over, hvad der virkelig skal til for en planet at være vært for livet, som vi kender det.