Jordliknande exoplaneter upptäckta vid röd dvärgstjärna - viktigt steg mot att hitta liv i universum

Sju planeter som är ungefär lika stora som jorden har upptäckts runt en dvärgstjärna, “bara” 39 ljusår från solen. Åtminstone sex av dem är i en zon där det varken är för varmt eller för kallt för att det ska kunna finnas flytande vatten.

Exoplaneterna kretsar relativt nära den lilla röda dvärgstjärnan Trappist-1 i stjärnbilden Vattumannen. Stjärnan beskrivs som "ultrakall", med en temperatur på under 2 500 grader celsius.

Planeternas omloppsbanor runt Trappist-1 är kortare än den Merkurius har runt vår egen sol.

– Om du står på någon av de nyligen upptäckta planeterna och tittar mot dvärgstjärnan så skulle det ljus som träffar dina ögon vara mörkrött och ungefär 200 gånger svagare än det som kommer från vår egen sol, kommenterar Amaury Triaud, forskare vid Cambridge-universitetet i Storbritannien.

Det motsvarar den belysning som råder i slutet av en solnedgång på jorden. Men det skulle ändå kunna vara ganska varmt eftersom Trappist-1 sänder ut infrarött ljus, vilket värmer upp huden.

– Och där är troligen vackert, eftersom man då och då kan se stora planeter passera, till och med två gånger så stora som månen. Lite beroende på vilken av planeterna du står på och vilken du tittar mot, tillägger Triaud.

20 dygn riktat mot natthimlen ledde till framgång

Planetupptäckterna gjordes av en internationell forskargrupp, bland annat med hjälp av teleskop i Chile, Marocko, USA, Spanien och Sydafrika.

Forskarna informerade redan för ett knappt år sedan att de hade hittat tre exoplaneter invid Trappist-1. Då hade ett av deras teleskop kommit fram till att en av planeterna var jordliknande.

Sedan beställde de mer teleskoptid och lade märke till ytterligare fyra exoplaneter, alltså planeter utanför vårt solsystem.

Till exempel det infraröda rymdteleskopet Spitzer tittade oavbrutet mot Trappist-1 i 20 dygn i fjol höstas. Under den tiden passerade de sju exoplaneterna totalt 40 gånger - varje planet mellan en och 16 gånger.

Observationerna är indirekta. Man har bara upptäckt det inflytande planeterna har på sin stjärna och inte direkt det ljus som kommer från planeterna.

När en planet passerar mellan en iakttagare och den stjärna planeten kretsar runt kan man alltså se en liten minskning i den stjärnans totala ljusstyrka. Beroende på planetens storlek kan den här minskningen i ljusstyrka variera.

Tre av planeterna ligger extra gynnsamt

Nu vet man att det finns sju planeter invid Trappist-1. De är steniga, ungefär lika stora som jorden, och med ungefär lika stor massa.

Dessutom verkar åtminstone sex av dem vara i en zon där det varken är för varmt eller för kallt för att det ska kunna finnas flytande vatten.

– Och där kan kanske också finnas liv. Särskilt tre av planeterna ligger extra gynnsamt i den beboeliga zonen. Det är överraskande många, kommenterar forskaren Michaël Gillon vid universitetet i Liège i Belgien.

Hur långt ifrån dvärgstjärnan den sjunde planeten kretsar vet forskarna inte än, eftersom man bara har lyckats observera dess inflytande en enda gång.

Exoplaneterna har fått namn efter sin stjärna och kallas för Trappist-1b, Trappist-1c, Trappist-1d, Trappist-1e, Trappist-1f, Trappist-1g och Trappist-1h.

Liv på exoplaneterna?

Särskilt på Trappist-1f tror forskarna att förutsättningarna kan vara goda för att det ska kunna finnas liv, eftersom den verkar röra sig på ett lämpligt avstånd från sin stjärna.

Den exakta temperaturen på planeterna avgörs av hur väl den kan hålla värme inne - om den till exempel har en atmosfär eller inte - men det har man inte kunnat mäta än.

Röda dvärgstjärnor är oerhört långlivade. De kan lysa i hundratals miljarder år; otaliga gånger universums nuvarande ålder. Så det eventuella livet nära röda dvärgstjärnor har gott om tid att anpassa sig och utvecklas.

Å andra sidan tror forskarna att var och en av de upptäckta planeterna invid Trappist-1 har en bunden rotation, och alltid riktar samma sida mot stjärnan. Det innebär till exempel att halva planeten har natt hela tiden.

Forskargruppen menar ändå att det inte behöver vara problematiskt. Planeterna kan nämligen ha tillräckligt tjocka atmosfärer som fördelar värmen.

– Om det finns liv på någon av de här planeterna så har vi realistiska chanser att få reda på det med säkerhet. De här exoplaneterna är lämpliga mål för det, till skillnad från de som har upptäckts tidigare, menar Amaury Triaud vid Cambridge-universitetet.

Den röda dvärgstjärnan Trappist-1 är nämligen liten och svag. Teleskopen som riktas mot den bländas då inte så mycket som när de fokuserar på starkare stjärnor.

Triaud förklarar att man till exempel kan komma fram till vilka gaser planeterna invid Trappist-1 avger.

Vattenrika planeter kan till exempel avge syre, utan att där för den skull behöver finnas liv.

– Men vissa kombinationer av metangas, syre eller ozon och koldioxid uppkommer endast om det finns liv. Eller åtminstone är risken mycket, mycket liten att vissa slags kombinationer skulle uppstå utan liv, säger Triaud.

Härnäst kommer forskarna att försöka ytterligare stärka bevisen för att planeterna är jordliknande. Dessutom kommer man att ta reda på vad exoplaneterna består av.

– Vi kommer att berätta mer och mer information om Trappist-1 och dess planeter under de kommande månaderna och åren. Berättelsen har bara börjat, säger Michaël Gillon vid universitetet i Liège.