Hur viktigt är asteroidbältet mellan Mars och Jupiter för livet på jorden?

Exoplanetsökandet börjar alltmer fokusera på att försöka hitta en planet som liknar jorden och som skulle kunna ha förutsättningar att hysa liv. Det krävs att många olika faktorer stämmer för att liv ska uppstå och bestå över tid. Jag har skrivit en hel del om detta tidigare här i bloggen (se under rubriken Exoplaneter HÄR), eller klicka på fliken Exoplaneter. Nu presenteras ytterligare en aspekt som kan vara en avgörande faktor för förekomsten av liv på jorden; asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. ScienceDaily har en intressant artikel om detta idag på sin websida.

Asteroidbältet, med rätt placering, storlek och massa och som gravitationellt påverkas av en stor planet, Jupiter, kan vara av allra största betydelse för att mer komplexa livsformer kunnat utvecklas. Man kan ju tycka att en stor mängd asteroider relativt nära en planet snarare skulle vara ett hot mot allt vad liv heter, men det kan istället vara så att de genom en lagom mängd kollisioner med planeten för med sig en sammansättning av ämnen som blir "livets byggstenar" samt vatten. Det kan också ha tvingat tidiga och primitiva organismer att anpassa sig till nya förhållanden och på så sätt satt fart på utvecklingen mot mer komplext liv.

Olika typer av asteroidbälten (Bildkälla: NASA/ESA)

Forskarna som presenterar studien anser att den typen av asteroidbälte vi har i vårt solsystem mellan Mars och Jupiter kan vara mycket ovanligt i andra planetsystem. Det krävs en Jupiterliknande planet på rätt avstånd från stjärnan för att skapa och vidmakthålla den typen av bälten med en mängd små himlakroppar. Forskarna tror att  att när Jupiter bildades blev en del materia över. Jupiters påverkan gjorde dock att denna materia inte kunde klumpa ihop sig till en egen liten planet utan objekten snarare kolliderade med varandra och bröts sönder i en blandning av större och mindre stenblock. Nu bidrar Jupiter till att hålla objekten i schack och har därmed en stabiliserande inverkan på asteroidbältet. Forskningsstudien presenteras idag  i "Monthly notices of the Royal Astronomical Society".

I många av de planetsystem som upptäckts har Jupiterstora planeter sannolikt migrerat inåt i planetsystemet. Om det då har funnits motsvarande asteroidbälten i dessa system så har de slagits sönder av denna rörelse. Samtidigt måste en Jupiterstor planet hamna på rätt avstånd från asteroidbältet för att inte dessa ska löpa amok och bombardera andra planeter. Ett kraftigt "asteroidregn" över en planet innebär att liv aldrig uppstår.

Jupiterstora planeter måste vara på utsidan av det som forskarna kallar "snölinjen". Denna linje är gränsen där vattenis konstant är i fryst tillstånd. Solens/stjärnans värme räcker inte för att smälta isen. Efter att ha studerat 520 Jupiterstora planeter som hittills upptäckts visar det sig att endast 19 av dem är utanför denna snölinje. Många av planeterna har sannolikt bildats utanför snölinjen men sedan rört sig allt närmare stjärnan. Forskarnas slutsats är därför att vi bör leta efter jordstora planeter i planetsystem som har Jupiterstora planeter utanför denna snölinje. Om forskarna har rätt så innebär detta en stor minskning av antalet presumtiva jordkopior.

Det är fascinerande att se att ju mer man följer exoplanetforskningens utveckling, desto mer komplext tycks det bli att det skapas jordliknande planeter med exakt rätt förutsättningar för att komplexa former av liv ska uppstå. Det verkar krävas en mycket delikat balans mellan himlakropparna i ett planetsystem. Frågan är om inte också de övriga stora planeterna i vårt solsystem har en betydelse i att de balanserar Jupiter?

Asteroiden Vesta tycks vara evigt ung (åtminstone på ytan)

Rymdsonden Dawn lämnade som bekant asteroiden Vesta i september månad för att fortsätta sin färd mot nästa mål; dvärgplaneten Ceres. Under det dryga år som Dawn kretsade kring Vesta samlade rymdsonden in en mycket stor mängd data om denna asteroid. Jag har här i bloggen rapporterat om det mesta kring Dawns observationer (se HÄR), men nu kommer ytterligare fakta. Forskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory som studerat data och bilder från Vesta är förvånade över hur asteroidens yta ser ut. Den verkar vara evigt ung och avviker från andra himlakroppar som liksom Vesta saknar atmosfär i solsystemet. Ytskiktet på Vesta tycks röras om kontinueligt och därmed uppvisa en relativt ung yta. Sådana himlakroppar borde efter årmiljarder bli lite mörkare av framförallt järnpartiklar som träffar ytan. Vår egen måne har t.ex blivit mörkare med tiden. Forskningsresultaten presenteras i två rapporter i tidskriften Nature den 1 november 2012.

Asteroiden Vesta är sannolikt en mycket gammal himlakropp, som bildades när vårt solsystem formades. Den är därför intressant att studera för det är lite av en "solsystemets historiebok" vi ser. En gammal himlakropp har förstås blivit föremål för en och annan kollision under årmiljardernas lopp. Forskarna tror att den översta ytmaterian på Vesta är mycket mobil såtillvida att den sprids lätt över asteroidytan efter meteornedslag. Stora områden av Vesta är också mycket kuperad och har emellanåt omfattande jordskrev. Meteornedslag och jordskred bidrar till att hela tiden förnya asteroidens ytskikt. Rymdsonden Dawn har också observerat områden med betydligt mörkare ytskikt. Ett tag trodde man att de var resultat av relativt sen vulkanisk aktivitet på Vesta. Nu tror man snarare att det rör sig om kolrika meteorer som slagit ner på Vesta.

(Bildkälla: NASA)

En uppskattning som görs är att Vesta under de senaste 3,5 miljarderna år träffats av 300 meteorer/asteroider med diametrar på mellan 1 och 10 kilometer. Det skulle förklara alla mörka fläckar. Nedslagen har dessutom rört om i ytmaterian så mycket att Vesta idag har ett lager på 1-2 meter blandad materia över stora delar av asteroidens yta. Meteornedslag och träffar av större asteroider för med sig att materia från olika håll i solsystemet blandas. Alla himlakroppar är föremål för den här processen. Även jorden har under årmiljardernas lopp tillförts materia från annat håll i solsystemet. Sannolikt var det så som "livets byggstenar" och vatten fördes till jorden.

Nu väntar nästa uppdrag för rymdsonden Dawn: att studera den stora dvärgplaneten Ceres, som den når 2015. Ceres var den första asteroid som upptäcktes, redan 1801. I samband med att Pluto 2006 av den Internationella astronomiska unionen degraderades till dvärgplanet omdefinierade man också ett antal andra himlakroppars status, däribland Ceres. Den blev en av idag fem erkända dvärgplaneter (Ceres, Pluto, Haumea, Makemake och Eris). Ceres är det största objektet i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Den är dessutom ganska mörk, så lite närmare studier av Ceres kan ge ökad kunskap om "mörk materia". Inte Mörk materia med stort M, men synlig mörk materia! Lite kryptiskt kanske?!