Astronomer, der er på jagt efter planeter uden for vores solsystem, fortsætter med at finde dem de dejligste steder. Der er kogende varme Jupiters, der klemmer deres stjerner, stenede verdener som Jorden, der drejer rundt om flere solskinsdele og endda useriøse planeter, der sejler ubundet gennem galaksen.
Relateret indhold
- Livløs Venus kunne have nøglen til livet på jorden
- Nye Super-Earths fordoble antallet af livsvenlige verdener
Nu har astronomer, der bruger et gravitationsforstørrelsesglas, fundet en Venus-lignende planet, der kredser om en "mislykket stjerne" - en massiv, men utroligt svagt brun dværg. Denne sjældent set sammenkobling giver ledetråde til, hvordan planeter og måner dannes, hvilket igen kan hjælpe i stræben efter at finde beboelige verdener, hvad enten det drejer sig om jordlignende planeter eller livsvenlige måner.
"Jeg vil ikke sige, at dette beviser noget, men det er den første antydning, at der måske er en universalitet i, hvordan ledsagere dannes på alle disse forskellige skalaer, " siger Ohio State University, Andrew Gould, en del af holdet rapporterede om fundet sidste måned i Astrofysisk tidsskrift .
Stjerner dannes, når tyngdekraften trækker kolde skyer af gas og støv sammen, og nyfødte stjerner bliver derefter omgivet af spindeskiver med resterende materiale. Tette lommer inden for disse diske samles sammen og danner planeter. På samme måde antages Jupiters største måner at have dannet sig fra en disk med såkaldt circumplanetary materiale omkring spædbarnsgiganten.
Men brune dværge optager en niche mellem stjerner og planeter - de er lige store nok til at have startet processen med fusion, men for små til at fortsætte med den som større stjerner. Spændende har den Venuslignende verden og dens brune dværg et lignende masseforhold til både Jupiter og dens største måner og til solen og de ydre iskolde planeter. Dette antyder, at alle disse objekter kan være dannet via en lignende mekanisme, lige i forskellige skalaer.
"Hvis dette objekt dannede sig på samme måde som Jupiters måner dannede, betyder det, at processen med at danne måner fra en circumplanetary disk som de galileiske satellitter er universel, " siger David Kipping fra Columbia University.
I dette tilfælde står den nyfundne exo-Venus som en bro mellem planeter og måner. Hvis dens brune dværgvært bare var lidt mindre, ville stjernen virkelig blive betragtet som en planet, og den nye krop ville blive beskrevet som en exomoon.
Ifølge Kipping sætter det nye system en øvre grænse for, hvor stor en måne kan blive sammenlignet med den genstand, den kredser om. Mens store kroppe kan fanges, ville en planet i Jupiter-størrelse ikke have nok tyngdepunkt til at gyde en jordstørrelse verden på sin circumplanetary disk. At bygge en jord- eller Venus-størrelse måne kræver i stedet en vært så massiv som en brun dværg, siger han.
At finde ud af sådanne grænser er vigtigt, fordi eksomoner er af stor interesse for astronomer, der søger efter beboelige verdener. Selvom de store måner i vores solsystem ligger for langt fra solen til at holde vand på deres overflader, er de nogle af de mest lovende steder at søge efter udenjordisk liv, da mange kan prale af havoverfladen.
Og astronomer tror, store eksomoner, der kredser om fjerne gasgiganter, kan være vært for overfladevand, hvis de snurrer tæt på deres stjerner. Selvom der endnu ikke er opdaget nogen eksempler, søger instrumenter som NASAs Kepler-teleskop ivrigt efter dem.
Så kunne denne Venus-lignende planet være vært? Sandsynligvis ikke, siger Gould. Uden fusionsdrevet varme i deres kerner er brune dværge utroligt svage, og denne planet er sandsynligvis for langt fra sin stjerne til at være varm nok til at være beboelig. Desværre giver metoden, der bruges til at finde den mørke planet omkring en svag stjerne, udfordringer til yderligere undersøgelse.
For at finde den Venuslignende planet brugte forskere en planetjagtteknologi kaldet mikrolensering, der er afhængig af lys fra en stjerne bag den brune dværg. Når baggrundsstjernen skinner, bøjes og forstærker den brune dværgs tyngdekraft lyset på en sådan måde, at forskere ikke kun kan identificere den ekstremt svage stjerne, men også dens kredsende planet.
Microlensing er en nedskaleret version af den samme effekt, gravitationslinsering, der bøjer og forstørrer lyset fra fjerntliggende galakser. Her spionerer Hubble en rød galakse, der forvrænger lyset fra en blå blå galakse. (ESA / Hubble & NASA) "Det er ekstremt vanskeligt - skønt sandsynligvis ikke umuligt - at se planeter omkring brune dværge ved hjælp af enhver teknik undtagen mikrolensering, " siger Gould. "I tilfælde af en brun dværg, selvom den udsender lidt eller intet lys, kan [mikrolensering] stadig forråde sin tilstedeværelse."
Men fordi mikrolensering er afhængig af den nøjagtige opstilling af systemet med en baggrundsstjerne, kan forskere ikke let studere disse verdener igen, så de kan ikke bestemme attributter som planetens atmosfære, hvilket ville hjælpe med at karakterisere dens levedygtighed.
Den største udfordring med mikrolensering, siger Gould, er at trække vigtige detaljer ud. Signalet indsamler alle oplysninger om målstjernens masse, afstand og hastighed (og alle kredsende verdener) sammenlignet med baggrundstjernen. Men astronomer har ofte ikke nok data til at drille dem fra hinanden - meget som hvis jeg gav dig det firkantede optagelse af mit hus og fortalte dig at bestemme dets længde, bredde og antallet af etager.
Binære systemer, hvor to stjerner er låst i en gensidig bane, indeholder næsten altid et ekstra stykke information, der hjælper astronomer med at få massen af alle planer, der kredser rundt. Oven i det ligger dette nyfundne system cirka ti gange tættere på Jorden end de mest kendte mikrolyserede systemer, hvilket gør variationer i dets signal - og i sidste ende planetens masse - lettere at trække ud.
Baseret på statistiske beviser siger Gould, at stenede planeter omkring stjernemasse med lav masse som denne sandsynligvis er ret almindelige, nok til at hver stjerne i et lignende system kan prale af en jordisk verden. En lille del af dem, der findes i fremtiden, kan godt være varm nok til at holde flydende vand på deres overflade, og når mikrolyseringsundersøgelser forbedres og rumbaseret indsats fortsætter, bør flere af disse verdener identificeres.
"Vi tror, at vi egentlig bare skraber overfladen på, hvad mikrolensering kan fortælle os om systemer, som folk ikke engang tænker på lige nu, " siger Gould. "Vi ser frem til fremover til flere mikrolinseretektioner."
