12. februar 2021

Mælkevejen kan myldre med planeter med oceaner og kontinenter som Jordens

Forskning

Jorden, Venus og Mars blev skabt af små støvpartikler med is og kulstof, lyder det i nyt studie fra Københavns Universitet. Opdagelsen baner vej for, at Mælkevejen kan være fyldt med vandholdige planeter.

Exoplaneter
Foto: NASA, ESA og G. Bacon (STScI).

Længe har astronomer kigget ud i det store verdensrum i håb om at opdage fremmede civilisationer. Men for at en planet kan have liv, skal der være flydende vand til stede. Chancerne for det scenarie har syntes umulige at beregne. Det skyldes, at man har formodet, at planeter som Jorden får deres vand ved et tilfælde, hvis en stor is-asteroide rammer den pågældende planet.

Nu er forskere fra GLOBE Institute på Københavns Universitet på banen med et opsigtsvækkende studie, der indikerer, at vand kan forekomme ved selve dannelsen af en planet. Det gælder ifølge studiets beregninger for både Jorden, Venus og Mars.

”Alle vores data tyder på, at vand var en del af Jordens byggesten fra starten. Og fordi vandmolekylet er hyppigt forekommende, kan der være en rimelig sandsynlighed for, at det gælder alle planeter i Mælkevejen. Det afgørende punkt for, hvorvidt der så er flydende vand, er hvor langt væk fra sin stjerne den pågældende planet er placeret,” fortæller professor Anders Johansen fra Centre for Star and Planet Formation, der har stået i spidsen for studiet, som udgives i tidsskriftet Science Advances.

Er alle planeter dannet af is?

Ved hjælp af en computermodel har Anders Johansen og hans hold beregnet, hvor hurtigt planeter dannes og af hvilke byggesten. Studiet peger på, at det var millimeter-store støvkorn af is og kulstof – som man ved kredser om alle unge stjerner i Mælkevejen – der for 4,5 milliarder år siden samlede sig i dannelsen af det, der senere skulle blive til Jorden.

”Op til det punkt, hvor Jorden voksede til én procent af sin nuværende masse, bestod voksede vores planet ved at indfange masser af småsten fyldt med is og kulstof. Jorden voksede derefter hurtigere og hurtigere, inden den efter fem millioner år blev så stor, som vi kender den i dag. Undervejs øgedes temperaturen på overfladen kraftigt, og det gjorde, at isen i småstenene fordampede på vej ned mod overfladen så det i dag er bare 0,1 procent af planeten, som består af vand, selvom 70 procent af Jordens overflade er dækket af vand,” siger Anders Johansen, der med sit forskerhold i Lund for ti år siden formulerede den teori, som det nye studie nu bekræfter.

Teorien, kaldet ’pebble accretion’, går ud på, at planeter dannes ved at småsten klumper sig sammen, og planeterne derefter vokser sig større og større.

Anders Johansen forklarer, at vandmolekylet H2O findes overalt i vores galakse, og at teorien derfor baner vej for, at andre planeter også kan være dannet på samme måde som på Jorden, Mars og Venus.

”Alle planeter i Mælkevejen kan være dannet af samme byggesten, og det kan betyde, at planeter med samme mængde vand og kulstof som Jorden - og dermed potentielle steder hvor livet kan opstå - er hyppige omkring andre stjerner i vores galakse, såfremt den rette temperatur er til stede,” siger han.

Gode muligheder for livs opståen

Hvis planeter i vores galakse har haft samme byggesten og samme temperaturmæssige vilkår som på Jorden, vil der også være en god chance for, at de har omtrent samme mængde vand og kontinenter, som vores planet har.

Det fortæller professor Martin Bizzarro, som er medforfatter på studiet.

”Med vores model får alle planeter den samme mængde vand, og det tyder på, at andre planeter kan have ikke bare samme mængde vand og oceaner, men også samme mængde kontinenter som her på Jorden. Det giver gode muligheder for livets opståen,” siger han.

Hvis det derimod var tilfældigt, hvor meget vand der var på planeter, kunne planeterne se vidt forskellige ud. Nogle planeter ville være for tørre til at udvikle liv, mens andre ville være fuldkommen dækket af vand.

”En planet dækket af vand ville selvfølgelig være god for maritime væsener, men have knapt så gode vilkår for dannelsen af civilisationer, der kan observere universet,” siger Anders Johansen.

Anders Johansen og hans forskerhold glæder sig til den næste generation af rumteleskoper, der har langt bedre mulighed for at observere exoplaneter, der kredser om en anden stjerne end Solen.

”De nye teleskoper er kraftige. De bruger spektroskopi, og det betyder, at man ved at se, hvilken type lys der bliver blokeret fra planeternes kredsen om deres stjerne, kan se hvor meget vanddamp der er. Det kan fortælle os noget om, hvor mange oceaner der er på den pågældende planet,” siger han.

Læs hele studiet ‘A pebble accretion model for the formation of the terrestrial planets in the solar system’ her.

 

Kontakt:

Professor Anders Johansen
anders.johansen@sund.ku.dk
+45 25 68 95 01

Journalist Søren Thiesen
s.thiesen@sund.ku.dk
+45 28 75 29 34