Langsigtet flydende vand også på ikke-jordlignende planeter?

Livet på Jorden begyndte i havene. I søgen efter liv på andre planeter er potentialet for flydende vand derfor en nøgleingrediens. For at finde det har videnskabsmænd traditionelt ledt efter planeter, der ligner vores egen. Alligevel behøver langsigtet flydende vand ikke nødvendigvis at forekomme under lignende omstændigheder som på Jorden. Forskere fra University of Bern og University of Zürich, som er medlemmer af National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS, rapporterer i en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature Astronomy , at gunstige forhold endda kan forekomme i milliarder af år på planeter, der næsten ikke ligner vores hjemmeplanet overhovedet.

Primordiale drivhuse

"En af grundene til, at vand kan være flydende på Jorden, er dets atmosfære," forklarer studiets medforfatter Ravit Helled, professor i teoretisk astrofysik ved universitetet i Zürich og medlem af NCCR PlanetS. "Med sin naturlige drivhuseffekt fanger den den helt rigtige mængde varme for at skabe de rette betingelser for oceaner, floder og regn," siger forskeren.

Jordens atmosfære plejede dog at være meget anderledes i sin gamle historie. "Da planeten først blev dannet af kosmisk gas og støv, samlede den en atmosfære, der for det meste bestod af hydrogen og helium - en såkaldt uratmosfære," påpeger Helled. I løbet af sin udvikling mistede Jorden imidlertid denne oprindelige atmosfære.

Andre, mere massive planeter kan samle meget større uratmosfærer, som de i nogle tilfælde kan beholde på ubestemt tid. "Sådanne massive uratmosfærer kan også inducere en drivhuseffekt - meget ligesom Jordens atmosfære i dag. Vi ville derfor finde ud af, om disse atmosfærer kan være med til at skabe de nødvendige betingelser for flydende vand," siger Helled.

Flydende vand i milliarder af år

For at gøre det modellerede holdet grundigt utallige planeter og simulerede deres udvikling over milliarder af år. De tegnede sig ikke kun for egenskaber ved planeternes atmosfærer, men også intensiteten af ​​strålingen fra deres respektive stjerner samt planeternes indre varme, der strålede udad. Mens denne geotermiske varme på Jorden kun spiller en mindre rolle for forholdene på overfladen, kan den bidrage mere væsentligt på planeter med massive oprindelige atmosfærer.

"Det, vi fandt ud af, er, at uratmosfærer i mange tilfælde gik tabt på grund af intens stråling fra stjerner, især på planeter, der er tæt på deres stjerne. Men i de tilfælde, hvor atmosfærerne forbliver, kan de rette betingelser for flydende vand opstå." beretter Marit Mol Lous, ph.d. studerende og hovedforfatter af undersøgelsen. Ifølge forskeren ved universitetet i Bern og universitetet i Zürich, "i tilfælde, hvor tilstrækkelig geotermisk varme når overfladen, er stråling fra en stjerne som solen ikke engang nødvendig, så der hersker forhold ved overfladen, der tillader eksistensen af ​​væske vand."

"Måske vigtigst af alt viser vores resultater, at disse forhold kan vare ved i meget lange perioder - op til titusinder af år," påpeger forskeren, som også er medlem af NCCR PlanetS.

Udvidelse af horisonten for søgen efter udenjordisk liv

"For mange kan det komme som en overraskelse. Astronomer forventer typisk, at flydende vand forekommer i områder omkring stjerner, der modtager den helt rigtige mængde stråling:ikke for meget, så vandet ikke fordamper, og ikke for lidt, så det hele fryser ikke," forklarer medforfatter Christoph Mordasini, professor i teoretisk astrofysik ved universitetet i Bern og medlem af NCCR PlanetS.

"Da tilgængeligheden af ​​flydende vand er en sandsynlig forudsætning for liv, og liv sandsynligvis tog mange millioner år at opstå på Jorden, kan dette i høj grad udvide horisonten for søgningen efter fremmede livsformer. Baseret på vores resultater kan det endda dukke op på såkaldte fritsvævende planeter, der ikke kredser om en stjerne," siger Mordasini.

Alligevel er forskeren fortsat forsigtig:"Mens vores resultater er spændende, bør de betragtes med et gran salt. For at sådanne planeter skal have flydende vand i lang tid, skal de have den rigtige mængde atmosfære. Vi ved ikke hvordan almindeligt, det vil sige."

"Og selv under de rette forhold er det uklart, hvor sandsynligt det er, at liv dukker op i et så eksotisk potentielt habitat. Det er et spørgsmål for astrobiologer. Alligevel viste vi med vores arbejde, at vores jord-centrerede idé om et liv- Den venlige planet kan være for smal," slutter Mordasini. + Udforsk yderligere

Hvordan exoplaneternes beboelighed påvirkes af deres klipper