Krävs det solliknande stjärnor för att planeter ska kunna hysa liv?

Utforskningen av exoplaneter är intensiv. Så gott som dagligen publiceras nya rön inom området. Det har under senare år varit en del debatt om var man bör leta efter planeter. Är det kring solliknande stjärnor där förutsättningarna kan tänkas vara ungefär som i vårt solsystem eller bör man ha ett vidare perspektiv i sökandet. I och med att antalet upptäckta exoplaneter nu närmar sig 900 har det också blivit mer fokus på leta efter jordliknande planeter. Att upptäcka fler "heta Jupiters" (som jag skrev en artikel om häromdagen) är i och för sig intressant, men det är ju "jordkopior" som är alla exoplanetforskares dröm att hitta. För att hitta jordkopior; bör vi leta kring solkopior? Ja, det menar forskare i en ny studie som presenteras i Astrobiology Magazine.

Forskarna har studerat förutsättningar för liv på planeter kring vita och bruna dvärgstjärnor och funnit att det är osannolikt att liv kan bestå i den miljö dessa planeter befinner sig i. Dessa döda stjärnor kyls sakta ner, men kan under miljarder år ändå värma planeter som kretsar kring dem.

Vita dvärgar är rester av "normala" stjärnor som förbränt allt sitt väte och kollapsat till en mycket liten och tät stjärna. Denna stjärna kan ha haft stenplaneter kring sig innan den kollapsade och dessa kan fortsätta kretsa kring stjärnan. I den process som skapar vita dvärgstjärnor utslungas stora mängder gas ut från stjärnan ur vilket nya planeter kan bildas. Planeter kring vita dvärgar skulle kunna kretsa inom den s.k beboeliga zonen kring stjärnan.

Bruna dvärgar är små stjärnor som inte riktigt fick till det när de skapades. De är större än de största planeterna, men ändå lite för små för att förbränning av väte till helium ska kunna starta i kärnan. De är dock såpass heta att de skulle kunna värma planeter inom en (relativt liten) beboelig zon kring stjärnan.

Illustration av en brun dvärgstjärna (Bildkälla: NASA)

En del tidigare forskningsstudier (se bl a HÄR) har pekat på det lämpliga i att i större omfattning studera dvärgstjärnor och leta efter jordkopior kring dessa. Dels är den stora majoriteten av alla stjärnor dvärgstjärnor, dels är det sannolikt lättare att upptäcka planeter kring dvärgstjärnor i och med att stjärnorna är ljussvagare och inte i samma omfattning dränker eventuella planeter i ljus. Man kan alltså tycka att det vore perfekt att leta efter jordkopior kring dessa bleknande stjärnor.

Forskarna som studerat dvärgstjärnor menar dock att förhållandena kan bli sådana att liv omöjliggörs även på planeter som till synes ligger mitt i den beboeliga zonen. Ett av problemen är att stjärnorna sakta kyls ner, vilket succesivt flyttar den beboeliga zonen allt närmare stjärnan. Planeter blir därmed allt kallare med tiden. Eventuellt flytande vatten riskerar att frysa till is. Stjärnans strålning kan också förändras och bli dödlig för allt liv på en sådan planet. Ultraviolett strålning riskerar att bryta upp väte och syre som kan försvinna ut i rymden. Utan vatten inget liv.

Den beboeliga zonen kring mer "normala" stjärnor (Bildkälla: Astrobiology Magazine)

Det största problemet är dock att den beboeliga zonen kring dessa dvärgstjärnor ligger mycket nära stjärnorna och är synnerligen smal. Planeter som kretsar nära stjärnor utsätts för kraftiga gravitationskrafter som knådar planeterna. Gravitation innebär värme, vilket ytterligare riskerar att få vatten att avdunsta från planetytorna. I processen kan mycket väl planeternas atmosfärer få en relativt hög syrehalt, vilket skulle kunna lura forskare att tro att här finns förutsättningar för liv. I forskningsstudien menar man dock att detta syre ganska snabbt också försvinner från atmosfären.

Sammantaget menar forskarna att dvärgstjärnor inte är en god miljö för planeter med liv. Vita dvärgar är sannolikt helt olämpliga eftersom de, när de är unga, utstrålar skadlig ultraviolett strålning, och när de är gamla, drar den beboeliga zonen allt närmare sig och därmed påverkar planeterna för mycket med sin gravitationskraft.  Bruna dvärgar utgör en något bättre miljö, men även de riskerar att påverka planeterna, som måste kretsa nära stjärnan för att få tillräckligt med värme, med sin gravitationskraft. Forskarna avslutar dock med att säga att det inte är helt omöjligt med liv på planeter kring dvärgstjärnor. Mer forskning behövs om hur planeter bildas och utvecklas kring dvärgstjärnor samt vad som kan tänkas hända med vatten på sådana planeter.