Tatooine-planeter på størrelse med jorden kunne være beboelige

Med to sole på sin himmel, Luke Skywalkers hjemmeplanet Tatooine i "Star Wars" ligner en udtørret, sandet ørken verden. I det virkelige liv, takket være observatorier såsom NASAs Kepler-rumteleskop, vi ved, at to-stjernede systemer faktisk kan understøtte planeter, selvom planeter, der hidtil er opdaget omkring dobbeltstjernesystemer, er store og gasformige. Forskere undrede sig:Hvis en planet på størrelse med Jorden kredsede om to sole, kunne det understøtte livet?

Det viser sig, sådan en planet kunne være ganske gæstfri, hvis den er placeret i den rigtige afstand fra dens to stjerner, og ville ikke nødvendigvis engang have ørkener. I et bestemt område af afstande fra to sollignende værtsstjerner, en planet dækket af vand ville forblive beboelig og beholde sit vand i lang tid, ifølge en ny undersøgelse i tidsskriftet Naturkommunikation .

"Det betyder, at dobbeltstjernesystemer af den type, der er undersøgt her, er fremragende kandidater til at være vært for beboelige planeter, på trods af de store variationer i mængden af ​​stjernelys, som hypotetiske planeter i et sådant system ville modtage, " sagde Max Popp, associeret forsker ved Princeton University i New Jersey, og Max Planck Institut for Meteorologi i Hamborg, Tyskland.

Popp og Siegfried Eggl, en Caltech-postdoktor ved NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien, skabt en model for en planet i Kepler 35-systemet. I virkeligheden, stjerneparret Kepler 35A og B er vært for en planet kaldet Kepler 35b, en kæmpe planet omkring otte gange Jordens størrelse, med en kredsløb på 131,5 jorddage. Til deres studie, forskere forsømte gravitationspåvirkningen fra denne planet og tilføjede en hypotetisk vanddækket, Planet på størrelse med jorden omkring Kepler 35 AB-stjernerne. De undersøgte, hvordan denne planets klima ville opføre sig, når den kredsede om værtsstjernerne med perioder mellem 341 og 380 dage.

"Vores forskning er motiveret af det faktum, at det kræver en stor indsats at søge efter potentielt beboelige planeter, så det er godt at vide på forhånd, hvor man skal lede, " sagde Eggl. "Vi viser, at det er værd at målrette mod dobbeltstjernede systemer."

I exoplanetforskning, videnskabsmænd taler om en region kaldet "beboelig zone, " rækkevidden af ​​afstande omkring en stjerne, hvor en jordisk planet med størst sandsynlighed har flydende vand på sin overflade. I dette tilfælde, fordi to stjerner kredser om hinanden, den beboelige zone afhænger af afstanden fra massecentret, som begge stjerner kredser om. For at gøre tingene endnu mere komplicerede, en planet omkring to stjerner ville ikke rejse i en cirkel; i stedet, dens bane ville vakle gennem tyngdekraftens interaktion med de to stjerner.

Popp og Eggl fandt ud af, at i den fjerneste kant af den beboelige zone i Kepler 35-dobbeltstjernesystemet, den hypotetiske vanddækkede planet ville have en masse variation i dens overfladetemperaturer. Fordi en sådan kold planet kun ville have en lille mængde vanddamp i sin atmosfære, globale gennemsnitlige overfladetemperaturer ville svinge op og ned med så meget som 3,6 grader Fahrenheit (2 grader Celsius) i løbet af et år.

"Dette er analogt med, hvordan på jorden, i tørre klimaer som ørkener, vi oplever store temperatursvingninger fra dag til nat, " sagde Eggl. "Mængden af ​​vand i luften gør en stor forskel."

Men, tættere på stjernerne, nær den inderste kant af den beboelige zone, de globale gennemsnitlige overfladetemperaturer på den samme planet forbliver næsten konstante. Det skyldes, at mere vanddamp ville være i stand til at forblive i atmosfæren på den hypotetiske planet og fungere som en buffer for at holde overfladeforholdene behagelige.

Som med enkeltstjernede systemer, en planet ud over yderkanten af ​​dens to soles beboelige zone ville til sidst ende i en såkaldt "snebold"-tilstand, helt dækket af is. Tættere end den inderste kant af den beboelige zone, en atmosfære ville isolere planeten for meget, skabe en løbsk drivhuseffekt og forvandle planeten til en Venus-lignende verden, der er ugæstfri for livet, som vi kender det.

Et andet træk ved undersøgelsens klimamodel er, at sammenlignet med Jorden, en vanddækket planet omkring to stjerner ville have mindre skydækning. Det ville betyde klarere himmel for at se dobbelte solnedgange på disse eksotiske verdener.