Astronomerne kan sagtens finde ud af meget mere om den nye, jordlignende planet, Kepler-22b, end de ved nu. Det er kun et spørgsmål om, hvor mange penge vi vil bruge på at opnå den viden. Det siger astronom Christoffer Karoff fra Aarhus Universitet.
»Vi har en lang ønskeseddel til det observationsudstyr, vi drømmer om at have på satellitter. Vi ved udmærket, hvad vi har brug for. For eksempel 60 satellitter i kredsløb med dyrt grej, det er en ønskedrøm. Men jeg er ikke sikker på, at vi når det i min levetid,« siger han.
Planeten Kepler-22b er i øjeblikket det store samtaleemne på astronomkonferencen First Kepler Science Conference, som bliver afviklet hos Nasa i USA. Den danske professor Jørgen Christensen-Dalsgaard fra grundforskningscentret Stellar Astrophysics Center er til stede på konferencen.
Interessen samler sig om denne planet, fordi det er den exoplanet (altså en planet i et fremmed solsystem), som indtil videre har størst mulighed for at kunne rumme liv, der ligner Jordens.
Dens diameter er 2,4 gange Jordens, dens år er 290 jorddage langt, og dens overfladetemperatur er cirka 22 grader celsius.
»Den er lidt tættere på sin sol end vi, men til gengæld skinner dens sol ikke helt så kraftigt som vores,« siger Christoffer Karoff.
Fjerne stjerners lys vibrerer
Hvordan er det muligt at finde ud af så mange egenskaber ved en planet, som ikke kan ses direkte, fordi den er 600 lysår væk?
»Vi kigger på bittesmå lysvariationer i lyset fra dens stjerne. Det kan kun lade sig gøre, fordi vi bruger satellitobservatoriet Kepler, som cirkler uden for vores atmosfære. Vi ser en lille formørkelse i stjernelyset for hver 290 dage, og deraf kan vi slutte, at planeten har en omløbstid på 290 dage,« siger Christoffer Karoff.
Det næste er stjernens størrelse og størrelsesforholdet mellem planet og stjerne - det afgøres af, hvor meget lyset formørkes. Og det er præcis den ekspertise, som Aarhus Universitets forskere bidrager med til de resultater, der bliver offentliggjort på astrokonferencen i disse dage.
»Vi bruger astro-seismologi, som vi længe har udviklet i forbindelse med studier af vores egen sol. Det vil sige studier af konvektionsstrømme i stjernens gasser. Sådanne luftstrømme får lyset til at svinge ganske lidt, nogle få parts per million, og det kræver rigtig præcise instrumenter som dem, der er på Kepler,« siger han.
De små svingninger kan fortælle, hvor stor stjernen er, hvor meget den vejer, hvor kraftigt den lyser og i visse tilfælde også, hvor gammel den er. Lysstyrken beregnes efter nogle matematiske modeller som funktion af størrelse og vægt. Og med alle disse tal kan man også beregne, hvor langt den ligger fra sin stjerne, og hvor meget lys den modtager fra stjernen.
Atmosfæren skal nærstuderes
»Hvis vi nu forestiller os, at den har en atmosfære som vores (det ved vi ikke endnu), hvad ville temperaturen så være på overfladen? Og det bliver altså cirka 22 grader. Det er foreløbig kun et skøn, for vi har endnu ikke set planetens atmosfære,« siger Christoffer Karoff.
Og hvis Kepler-22b har en atmosfære, så har den mulighed for at fastholde en atmosfære, som er lidt tykkere end Jordens. Fordi Kepler-22b er lidt tungere end Jorden.
»Men atmosfæren vil i hvert fald ikke være så tyk som på Venus. Det er vi ret sikre på,« siger han.
Sikkerhed får astronomerne imidlertid først, når de har fået tid til at studere nogle lysspektre. Det bliver det næste.
»Vi ved fra Jordens atmosfære, at den er gennemsigtig i synligt lys, men ikke ret gennemsigtig i infrarødt lys. Så når vi kigger på Kepler-22b's genskin i henholdsvis synligt og infrarødt lys, så skal lysdifferencen være forårsaget af en atmosfære,« siger Aarhus-astronomen.
Er solsystemer overhovedet stabile?
En anden ting, der skal udforskes, er planetens alder. De fleste forskere er enige om, at planeter dannes i løbet af de første 100 millioner år efter en stjernes fødsel, så når stjernens alder er beregnet, følger planetsystemet med omtrent samme alder.
»Det bliver interessant at finde ud af, om planetsystemet er for eksempel to milliarder år eller ti milliarder år gammel, for det kunne give os noget viden om, hvordan sådan nogle planetsystemer udvikler sig over tid. Det var noget, man for 10-15 år siden troede, man havde helt styr på. Men med opdagelsen af exo-planeterne har det vist sig at være forkert. Vi ved ikke ret meget om det alligevel,« erkender Christoffer Karoff.
En sådan viden vil ellers kunne give en indikation af, hvordan forholdene var her på Jorden, dengang livet opstod. Det har nemlig vist sig, at planetsystemer er langt mere dynamiske i deres udvikling, end man troede før. Planeterne påvirker hinanden og skaber ustabilitet. Det kan få planeter til at bevæge sig ud og ind i deres bane. I yderste konsekvens kan det få en planet til helt at forlade sit solsystem.
Der er altså masser at tage fat på for astronomerne. Der er cirka 2.000 potentielle exo-planeter. Kun de 26 (tallet ændrer sig løbende, mens konferencen står på) er foreløbigt bekræftede planeter.
Tilbage til Christoffer Karoffs drømmescenarie: 60 astronomiske målesatellitter i formation rundt om Jorden med det dyreste og bedste udstyr.
»Så kunne vi fortælle, om der er liv på Kepler-22b. Der skulle selvfølgelig en del arbejde til. Men så kunne vi for eksempel finde de rigtige forhold mellem methan, ilt, CO2 osv. på planeten, og det ville være afslørende for, om der findes liv,« siger han.
Dokumentation
Artikel i Science
Kepler konferencens hjemmeside
Stellar Astrophysics Centers hjemmeside
Keplers hjemmeside
