Chancerne for livet udvides, når forbipasserende stjerner skubber binære filer sammen

En NASA-grafik, der viser en planet på størrelse med Jorden indeni, inden for, og uden for den beboelige zone omkring en stjerne. Kredit:NASA

Planetsystemer kan være barske miljøer i deres tidlige historie. De unge verdener kredser om solen i stjernegartnerier, klynger af stjerner, hvor voldelige møder er almindelige. Intet af dette gør det nemt for livet at komme i gang, men nu finder astronomer ved University of Sheffield en positiv af denne tumultariske periode. En model udviklet af bachelorstuderende Bethany Wootton og Royal Society Dorothy Hodgkin-stipendiat Dr. Richard Parker ser på, hvordan den beboelige zone – området omkring en stjerne, hvor temperaturen tillader flydende vand at eksistere – ændrer sig omkring par af stjerner, såkaldte binære systemer.

De to videnskabsmænd opdagede, at et møde med en forbipasserende tredje stjerne kan presse det binære par sammen, udvidelse af den beboelige zone i processen. Deres resultater vises i et nyt papir i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Den beboelige zone, nogle gange kaldet 'Goldilocks zone', da temperaturen ikke er for varm og ikke for kold, menes at være afgørende for udviklingen af liv på en planet. Hvis en planet ligger uden for denne zone, så er der mindre sandsynlighed for, at dannelsen af de komplekse molekyler, der er nødvendige for livet, sker.

Omkring en tredjedel af stjernesystemerne i vores galakse menes at bestå af to eller flere stjerner, og denne fraktion er meget højere, når stjernerne er unge. Hvis disse stjerner er en forholdsvis stor afstand fra hinanden, størrelsen af Guldlok-zonen omkring hver stjerne er styret af strålingen fra den enkelte stjerne. Hvis de to stjerner er tættere på, størrelsen af Goldilocks-zonen øges, fordi hver stjerne føler yderligere varme fra den anden, og dette øger sandsynligheden for, at en planet befinder sig på det rigtige sted for liv at udvikle sig.

Kunstnerens indtryk af livet på en planet i kredsløb om et dobbeltstjernesystem, ses som to sole på himlen. Kredit:Mark Garlick

Wootton og Parker så på, hvordan dette ændrede sig i stjernegartnerier. De brugte computersimuleringer til at modellere interaktionerne mellem unge stjerner i disse hobe, beregne, hvordan disse møder påvirkede de binære par. I en typisk stjerneplanteskole med 350 binære filer, de to forskere fandt ud af, at 20 ville få deres stjerner presset sammen, og deres Goldilocks-zoner udvidedes derefter.

I nogle få tilfælde, de beboelige zoner af vidt adskilte stjerner overlappede faktisk hinanden, yderligere at øge udsigten til, at alle planeter i kredsløb om en eller begge stjerner er på det rigtige sted for liv at udvikle sig.

Wootton kommenterer:"Søgen efter liv andre steder i universet er et af de mest fundamentale spørgsmål i moderne videnskab, og vi har brug for alle de beviser, vi kan finde, for at hjælpe med at besvare det."

Et diagram af to stjerner i et binært system, før og efter et møde med en tredje forbipasserende stjerne. Stjernerne er de gule/orange prikker (den gule stjerne har samme masse som vores sol, den orange stjerne er lidt over halvdelen af Solens masse), og de beboelige zoner er vist med blåt. Den 'snævre' beboelige zone er det mest pessimistiske skøn for, hvor vand kan eksistere som væske, og den cyan beboelige zone er det mest optimistiske skøn. Diagrammet viser en stjerne i en bane, følger den sorte vej, omkring den anden, og banens størrelse og form ændres efter mødet. I dette møde er de to stjerner rykket tættere sammen, og begge stjerner mærker den ekstra varme fra hinanden. Dette har den effekt at øge størrelsen af de beboelige zoner, især omkring den lavere massestjerne, og nogle gange overlapper de beboelige zoner hinanden. Den grå stiplede linje viser den maksimale afstand en planet kan være fra stjernen og stadig forblive i en stabil bane. Kredit:Richard Parker / Bethany Wootton / University of Sheffield

"Vores model antyder, at der er flere binære systemer, hvor planeter sidder i Guldlok-zoner, end vi troede, øger livsudsigterne. Så de verdener, der er elsket af science fiction-forfattere - hvor to sole skinner på deres himmel over fremmede liv - ser meget mere sandsynlige ud nu."

De næste trin for denne forskning er at bruge flere computermodeller til at forstå, om de negative processer, en ung stjerne oplever, opvejes af de positive. Parker og hans forskerhold undersøger i øjeblikket, om intern opvarmning i Jorden sker, fordi vores unge sol blev født tæt på en supernovaeksplosion af en massiv stjerne; denne eksplosion ville være katastrofal for livet på Jorden i dag, men kan give de nødvendige betingelser for, at liv kan have udviklet sig på Jorden i første omgang.

Sidste artikelNye overraskelser fra Jupiter og Saturn

Næste artikelESA giver grønt lys til SMILE-missionen med Kina