Kan livet overleve en stjernedød? Webb-teleskopet kan afsløre svaret

Når stjerner som vores sol dør, det eneste, der er tilbage, er en blotlagt kerne - en hvid dværg. En planet, der kredser om en hvid dværg, giver en lovende mulighed for at afgøre, om livet kan overleve sin stjernes død. ifølge forskere fra Cornell University.

I en undersøgelse offentliggjort i Astrofysiske tidsskriftsbreve , de viser, hvordan NASAs kommende James Webb-rumteleskop kunne finde signaturer af liv på jordlignende planeter, der kredser om hvide dværge.

En planet, der kredser om en lille stjerne, producerer stærke atmosfæriske signaler, når den passerer foran, eller "transit, " dens værtsstjerne. Hvide dværge presser dette til det yderste:De er 100 gange mindre end vores sol, næsten lige så lille som Jorden, giver astronomer en sjælden mulighed for at karakterisere klippeplaneter.

"Hvis klippeplaneter eksisterer omkring hvide dværge, vi kunne se tegn på liv på dem i de næste par år, " sagde den tilsvarende forfatter Lisa Kaltenegger, lektor i astronomi ved College of Arts and Sciences og direktør for Carl Sagan Institute.

Medforfatter Ryan MacDonald, en forskningsmedarbejder ved instituttet, sagde James Webb Space Telescope, planlagt til lancering i oktober 2021, er unikt placeret til at finde signaturer af liv på stenede exoplaneter.

"Når man observerer jordlignende planeter, der kredser om hvide dværge, James Webb-rumteleskopet kan detektere vand og kuldioxid inden for få timer, " sagde MacDonald. "To dages observationstid med dette kraftfulde teleskop ville tillade opdagelsen af ​​biosignaturgasser, såsom ozon og metan."

Opdagelsen af ​​den første transiterende kæmpeplanet, der kredser om en hvid dværg (WD 1856+534b), annonceret i et separat papir - ledet af medforfatter Andrew Vanderburg, assisterende professor ved University of Wisconsin, Madison – beviser eksistensen af ​​planeter omkring hvide dværge. Kaltenegger er medforfatter på dette papir, såvel.

Denne planet er en gasgigant og er derfor ikke i stand til at opretholde liv. Men dets eksistens antyder, at mindre klippeplaneter, som kunne opretholde livet, kunne også eksistere i hvide dværges beboelige zoner.

"Vi ved nu, at gigantiske planeter kan eksistere omkring hvide dværge, og beviser strækker sig over 100 år tilbage og viser stenet materiale, der forurener lys fra hvide dværge. Der er helt sikkert små sten i hvide dværgsystemer, " sagde MacDonald. "Det er et logisk spring at forestille sig en stenet planet som Jorden, der kredser om en hvid dværg."

Forskerne kombinerede state-of-the-art analyseteknikker, der rutinemæssigt blev brugt til at detektere gasser i gigantiske exoplanetatmosfærer med Hubble Space Telescope med modelatmosfærer af hvide dværgplaneter fra tidligere Cornell-forskning.

NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite leder nu efter sådanne klippeplaneter omkring hvide dværge. Hvis og når en af ​​disse verdener bliver fundet, Kaltenegger og hendes team har udviklet modeller og værktøjer til at identificere tegn på liv i planetens atmosfære. Webb-teleskopet kunne snart begynde denne søgning.

Konsekvenserne af at finde signaturer af liv på en planet, der kredser om en hvid dværg, er dybtgående, sagde Kaltenegger. De fleste stjerner, inklusive vores sol, vil en dag ende som hvide dværge.

"Hvad hvis stjernens død ikke er enden for livet?" hun sagde. "Kunne livet fortsætte, selv når vores sol er død? Tegn på liv på planeter, der kredser om hvide dværge, ville ikke kun vise livets utrolige ihærdighed, men måske også et indblik i vores fremtid."