Dansk forsker: Vores galakse kan rumme milliarder af beboelige planeter

Jorden befinder sig i Mælkevejen – vores galakse og menneskehedens nuværende hjem. I Mælkevejen findes der milliarder og atter milliarder af stjerner, som du tydeligt kan se på en skyfri nat, fri for storbyens forstyrrende lampeskær. Disse stjerner har, ligesom vores sol, op til flere planeter kredsende omkring sig.

En gruppe forskere fra Niels Bohr Institutet og Australian National University har kigget nærmere efter netop disse planeter for at finde ud af, hvor mange af disse planeter, som er placeret i den ‘beboelige zone’, og som har muligheden for at have flydende vand – og dermed liv. Det gjorde de ved matematisk at omskrive en 200 år gammel lov, den såkaldte ‘Titius-Bodes lov’ (se faktaboks), til en nyere udgave.

»Ved hjælp af den nye udgave af Titius-Bodes-loven søger vi nu i fjerne solsystemer efter planeter, der er placeret i systemernes beboelige zoner og dermed har muligheden for at have flydende vand – det er det vigtigste for os. Den nye udgave af Titius-Bodes-loven brugte vi til at beregne os frem til, at der må være mange milliarder af den slags planeter,« siger ph.d.-studerende i forskningsgruppen Astrofysik og Planetforskning på Niels Bohr Institutet Steffen Kjær Jacobsen, som er én af de tre forskere bag beregningerne.

På Aarhus Universitet har professor Hans Kjeldsen ved Institut for Fysik og Astronomi kigget forskernes resultater igennem og er imponeret over deres metode til at finde ‘gemte’ planeter.

»Det er et rigtig fint studie det her. De har lavet et systematisk studie med en lidt anderledes og spændende tænkning ved blandt andet at ændre Titius-Bodes-loven. Det er et meget gedigent og grundigt studie, som jeg synes er meget troværdigt,« siger Hans Kjeldsen.

Forskernes resultater er publiceret i en artikel i det videnskabelige tidsskrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Derfor er det milliarder af planeter

Helt konkret brugte forskerne den nye udgave af Titius-Bodes-loven til at observere udvalgte solsystemer i det fjerne. Forskerne udvalgte:

• 151 planetsystemer, der af Kepler-teleskopet allerede havde fået observeret og placeret 3-6 planeter.
  
• I 124 ud af 151 af planetsystemerne stemte forskernes formodede placeringer overens med Keplers observerede placeringer af planeterne.
  
• I 27 ud af 151 af tilfældene stemte placeringerne umiddelbart ikke overens. Her satte forskerne planeter ind i deres Titius-Bodes ‘skabelon’, så de dermed tilføjede formodede planeter mellem de allerede observerede planeter.
  
• Forskerne forudsagde ud fra denne fremgangsmåde placeringen af 228 ‘gemte’ planeter i de 151 observerede planetsystemer.
  
• Til sidst udvalgte de 31 ud af de 151 planetsystemer, som havde planeter, der var observeret i den beboelige zone. Deres udregninger fik forskerne til at formode, at der i gennemsnit var 2 (+/-1) planeter i systemerne, som befandt sig i den beboelige zone.

Overført til resten af galaksen konkluderede forskerne ud fra deres beregninger derfor, at der findes milliarder af planeter i de beboelige zoner (se faktaboksen for at læse mere om, hvad en ‘beboelig zone’ dækker over).

Succes er 15 procent opdagede planeter

Forskerne beregnede sig frem til, hvor de forudser, at planeterne befinder sig i de fjerne solsystemer, som allerede er observeret af NASAs rumteleskop, Kepler. Nu skal de til at kigge nærmere på, om de så egentlig også er der.

Ud fra de 228 planeter, som forskerne formoder ligger ‘gemt’, lavede de derfor en prioriteret liste over 77 bestemte planeter. De 77 planeter er udvalgt efter sandsynligheden for, at deres bane forbi deres stjerne vil blive opdaget af Kepler-teleskopet.

»Vi har lavet beregninger på placeringen af planeter, som vi ved, at Kepler-teleskopet bagefter har en god mulighed for at observere. Det gør vi for at kunne få bekræftet vores beregninger ud fra den matematisk omskrevne Titius-Bodes lov. Det hele ville være spildt, hvis ikke vores forudsigelser kunne blive godkendt – det er det, som videnskaben bygger på,« siger Steffen Kjær Jacobsen.

Den danske forsker har en klar forventning om, at beregningerne nok skal blive bekræftet . Han erkender, at planetsystemerne ikke passer perfekt ned over den nye Titius-Bodes lov, men som han siger:

»Det hele passer meget fornuftigt. Hvis bare omkring 15 procent af de her 77 planeter bliver opdaget af Kepler-teleskopet, og at det viser sig, at deres placering, i forhold til deres stjerne, er, hvor vi forudsagde det, så er vores udregninger internt hos os en stor succes,« siger Steffen Kjær Jacobsen.

Grunden til den umiddelbare ‘lave’ succesrate er, ifølge Steffen Kjær Jacobsen, blandt andet på grund af stor usikkerhed om størrelsen på planeterne – de bliver simpelthen ikke opdaget, hvis de har en størrelse på Jorden eller mindre.

Alle skal kigge efter de 77 planeter

Nu hvor resultaterne er offentlige for alle, er det også Steffen Kjær Jacobsens håb, at andre vil begynde at lede efter de ‘gemte’ planeter for at få bekræftet deres fremgangsmåde med at placere formodede planeter.

»Næste skridt er, at vi vil opfordre andre forskere til at se om vores formodede placeringer af planeter i de fjerne solsystemer stemmer overens med data fra Kepler. Vi forventer ikke, at det så vil passe på alle solsystemer derude, men det vil i hvert fald vise, at der er en tendens, som vi kan bruge til at finde fremtidige formodede planeter,« siger Steffen Kjær Jacobsen.

Det er ikke kun Steffen Kjær Jacobsen, som er spændt på, hvad resultaterne kan bruges til fremtiden. Det er nemlig ikke kun Kepler, der kan udnytte resultaterne, fortæller Hans Kjeldsen.

»I fremtidige missioner og eksperimenter vil man måske kunne lave undersøgelser hvor man eksplicit leder efter bestemte planeter ved brug af den her metode. Nu må tiden vise, hvad der skal ske. De kommende 10 år bliver rigtig spændende, da vi ved, at der er noget at lede efter.«