Danske astronomer finder beboelige planeter

I mange eventyr må prinsen lede længe efter den eneste ene. Han går på jagt efter en kvinde, som ikke er for varm, ikke for kold, ej heller for stor eller for lille. Prinsen går efter en viv, som er helt perfekt.

Et lignende eventyr har længe udspillet sig ude i verdensrummet, hvor rumteleskopet Kepler i et lille område af himlen har jagtet jordlignende planeter. Planeterne skal være tilpas tætte til at kunne have en fast overflade, tilpas massive til at kunne holde på en beskyttende atmosfære og tilpas varme til at kunne bære flydende vand – de skal kort sagt kunne være hjemsted for liv.

Sådanne planeter har rumteleskopet efter alt at dømme fundet nu. Det vurderer Hans Kjeldsen, der som astrofysiker ved Stellar Astrophysics Centre på Aarhus Universitet har været med til at analysere Keplers mange data.

»Man skal passe på, hvornår vi kommer med nyheden om, at vi nu har fundet det system, vi leder efter. Men vi er altså ved at være der nu,« siger Hans Kjeldsen.

På Niels Bohr Institutet har man samme opfattelse.

»Det er det tætteste, vi er på at finde beboelige planeter. Det vi offentliggør, er det mest jordlignende omkring en stjerne med den rigtige alder, til at livet kunne have udviklet sig,« siger Lars A. Buchhave, der også har bidraget til projektet som astrofysiker ved Niels Bohr Institutet og Centre for Star and Planet Formation ved Københavns Universitet.

Planetsystem udfordrer Keplers øje

Kepler fandt planetsystemet 1.200 lysår herfra, hvilket på den astronomiske skala er meget tæt på os. Rent teknisk ligger planetsystemet dog så langt væk, at teleskopet har svært ved at se de nødvendige detaljer. Men med matematisk snilde er et lykkedes at gøre data så pålidelige, at de er blevet blåstemplet til publicering af det prestigefyldte videnskabelige tidsskrift Science.

Det planetsystem, Kepler-teleskopet har fundet, består af i alt fem planeter. Planeterne, døbt Kepler-62b, c, d, e og f, er alle kloder med radier mellem ½ og 2 gange Jordens radius.

De inderste tre planeter kredser så tæt om deres stjerne, at de er alt for varme til at kunne huse liv, og fortjener derfor ikke mere omtale i denne artikel end en faktaboks (se til højre). De to yderste planeter Kepler 62 e og f er langt mere interessante, da de begge ligger i stjernens beboelige zone.

»Kepler-62e ligger i den varme del af den beboelige zone og f er i den køligere del, men begge ligger i det område, hvor der i princippet kunne eksistere liv,« siger Lars A. Buchhave.

Varme får vand til at fordampe

Kepler-62e har en radius, som er 1,6 gange Jordens. Den er en kende varmere end Jorden med en gennemsnitstemperatur på omkring 30 grader, hvis man antager, at planeten har en atmosfære lig Jordens. Forskerne kommer frem til det tal ved at regne på data, der viser, at planetens overflade modtager 20 procent mere energi per overfladeareal, end Jordens overflade gør, og ved at antage, at planeten har vores egen klodes atmosfære.

»Planeten er varm, dog ikke varmere, end den burde kunne huse flydende vand, selvfølgelig under forudsætning af, at planetens overflade er fast, og at atmosfæren ikke er så gasholdig, at drivhuseffekten er overvældende stor,« siger Hans Kjeldsen.

Varme Kepler-62e er måske alligevel lidt for stor og lidt for varm til, at man for alvor forventer, at livet kan opstå og udvikle sig, funderer forskerne. Livet ville formentlig være sjovere at leve på Kepler-62f, som snerper mere hen ad Jordens størrelse med en radius, der kun er 1,4 gange større. Planeter af den størrelse viser sig som oftest at være klippeplaneter. Samtidigt er der også en tand køligere her, da planeten kun modtager 40 procent af den energi fra sin stjerne, som Jorden får per arealenhed fra Solen.

»Vores vurdering er derfor, at middeltemperaturen på Kepler 62 f overflade måske er under frysepunktet. Men der vil formentlig være steder på kloden med flydende vand, og hvis atmosfæren er tættere, end antaget, kan temperaturen være højere. Det sandsynliggør, at livet har kunnet udvikle sig her,« siger Hans Kjeldsen.

Stjernen er meget ældre end Solen

Inden forskerne har kunnet påbegynde udforskningen af planeterne, har de måttet blive klogere på den stjerne, planeterne kredser om. For at få fingrene i den viden, har astrofysiker Lars A. Buchhave fra Københavns Universitet gransket stjernen spektrum, der sladrer om, hvilke grundstoffer, stjernen består af. Hans Kjeldsen har målt, hvor hurtigt stjernen roterer om sig selv – en oplysning, han har brugt til at bestemme stjernens alder.

Det viser sig, at stjernen er af samme type og størrelse som vores egen sol, men væsentligt ældre, hele syv milliarder år. Det svarer til godt halvdelen af universets alder. Da planeterne omkring stjernen har eksisteret lige så længe, har eventuelt liv haft god tid til at udvikle sig her.

En stor udfordring ved stjernen er, at den befinder sig så langt væk og at dens lys dermed er meget svagt. Det giver store måleusikkerheder, som gør det umuligt at bestemme planeternes størrelse præcist. At reducere usikkerhederne og nedbringe målestøj har derfor været en af Lars A. Buchhaves fornemste opgaver.

»Vi har kunnet reducere usikkerheden, fordi rumteleskopet har observeret planeterne længe. Da Kepler har observeret planeterne bevæge sig ind foran stjernen rigtigt mange gange, har forskerne kunnet lægge alle passager oven i hinanden, så signalerne fra planeterne og stjernen blev forstærket,« siger Lars A Buchhave.

Kommende sonde skal jagte liv på nære exoplaneter

Nu, hvor man har fundet hele to jordlignende planeter, rejser spørgsmålet sig, om planeterne virkelig også huser liv. Men det spørgsmål er forskerne desværre ude af stand til at svare på med Kepler. Rumteleskopet har nemlig ikke et tilstrækkeligt skarpt øje til at kunne se, om atmosfærerne rundt om de fjerne planeter rummer ilt, metan eller andre efterladenskaber fra levende organismer.

Men der er håb forude, for NASA har planer om at opsende en ny rumsonde, TESS, der skal jagte beboelige planeter rundt om nære stjerner overalt på himlen. Det bliver formentlig den rumsonde, der kommer til at afgøre, om forskerne finder, hvad de leder efter, og om rumeventyret ender lykkeligt.

»De planeter, vi har fundet, befinder sig så langt væk, at det er urealistisk at forestille sig, at vi inden for de kommende år får en afklaring på, om de er beboet eller ej. Men observationerne har alligevel stor værdi, fordi de bekræfter, at beboelige planeter også findes andre steder end i vores eget solsystem. Det bliver interessant, om TESS vil kunne finde beboede planter, når den ifølge planen sendes ud rummet i 2017,« siger Hans Kjeldsen.