Det er på tide å foreta en endring i sangen til Lillebjørn (Storebjørn/Ursa Major) Nilsen. Det viser seg nemlig at hver sjette stjerne har minst en jordlignende planet. Undersøkelser gjort de siste årene viser at det kan være flere titalls milliarder jordkloder. Mange av disse kan i teorien være beboelige.

av Anne Mette Sannes & Knut Jørgen Røed Ødegaard

Mange ulike planeter blir oppdaget rundt andre stjerner. Lengst til venstre: Små steinplaneter, lengst til høyre store gasskjemper.
Illustrasjon: C. Pulliam & D. Aguilar (CfA)

I januar 2012 oppdaget forskere i blant annet ESO (European Southern Observatory) at stjernene i Melkeveien har i gjennomsnitt 1,6 planeter. Og med rundt 300 milliarder stjerner i galaksen, skulle det med andre ord finnes nærmere 500 milliarder planeter der ute – altså flere planeter enn stjerner. Tanken om at vi ikke lenger er alene må sies å ha økt betraktelig!

Kepler har siden 2009 lett etter jordlignende planeter i bane rundt andre stjerner, og nylig annonserte NASA at ytterligere 461 planetkandidater er funnet. 43 % av disse ser ut til å ha naboplaneter.

Det totale antallet planetkandidater funnet med Kepler har dermed økt til 2740, hvorav 105 er bekreftet (det totale antallet bekreftede planeter funnet med alle metoder og instrumenter er pr. 21. januar 2013 859). Ved inngangen til 2012 var 33 planeter bekreftet, mens tallet ved inngangen til 2013 var mer enn tredoblet! Særlig antallet jordlignende planeter og super-jorder har økt markant; hhv med 43 og 21 %.

4 av NASAs 461 nyoppdagede planeter er mindre enn dobbelt så store som Jorden og befinner seg i beboelig sone (dvs. at det kan finnes flytende vann). En av disse, KOI-172.02, går i bane rundt en stjerne som ligner vår egen sol. Diameteren til den mulige planeten er ca. 1,5 ganger Jordens, og planeten har en omløpstid rundt moderstjernen på 242 dager.

Størrelsen på Keplers planetkandidater. Det er særlig tallet på små planeter – slike som ikke er så ulike Jorden i diameter – som har økt ved denne annonseringen.
Illustrasjon: NASA

Francois Fressin ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) har undersøkt data fra Keplers observasjoner mellom 2009 og 2011 og funnet at 17,7 % av alle stjerner har jordlignende planeter (planeter mindre enn 125 % av Jordens diameter) med en omløpstid på inntil 85 døgn – dvs. tilsvarende Merkur i vårt eget solsystem. Dersom dette stemmer, skulle det med andre ord finnes minst 50 milliarder jordlignende planeter med trang bane i vår galakse!

Men merk at undersøkelsen ikke omfatter planeter med omløpstid på mer enn 85 døgn! Altså er planeter som Jorden, samt planeter i beboelig sone ikke omfattet her – noe mange ser ut til å ha misforstått. Resultatet av undersøkelsen betyr at vi ikke kjenner det totale antallet jordlignende planeter eller planeter generelt som befinner seg i beboelig sone rundt sollignende stjerner. Det egentlige antallet jordlignende planeter må derfor være enda høyere enn estimert i denne undersøkelsen.

Fordeling av planeter med ulike egenskaper ut i fra observasjoner gjort med Kepler fra 2009-2011. Tallene er ikke fullstendige siden planeter med lengre omløpstid ikke er inkludert.
Illustrasjon: F. Fressin (CfA)

Forskerne fant også ut at minst 25 % av alle stjerner har minst en super-jord (1,25-2 ganger Jordens størrelse) med en omløpstid opptil 150 døgn.

De fant også ut at minst 25 % av stjernene har en mini-Neptun (2-4 ganger Jordens diameter), med omløpstid på opptil 250 døgn.

Større planeter er langt sjeldnere. Bare rundt 3 % av stjernene har en planet med diameter 4-6 ganger Jordens og 5 % har en gasskjempe (6-22 ganger Jordens diameter) med omløpstid på opptil 400 døgn.

Undersøkelsen omfatter heller ikke gassplaneter med stor omløpstid, slik som gasskjempene i vårt solsystem. Slike planeter blir oppdaget mer effektivt med andre metoder.

Hvis vi ser bort fra gasskjemper, viser det seg også at planeter av bestemte størrelser ikke er mer vanlige rundt noen typer stjerner. Man finner for eksempel Neptun-lignende planeter akkurat like ofte rundt røde dverger (små, lette og kjølige stjerner) som rundt sollignende stjerner. Det samme gjelder for mindre planeter som jordlignende og super-jorder. Merk at den aller nærmeste nabostjernen er den røde dvergstjernen Proxima Centauri.

Passasjemetoden

Kepler holder øye med 150 000 stjerner i et område av Melkeveien for å oppdage endringer i lysstyrke som skyldes at planeter beveger seg foran sin moderstjerne. Dette er samme fenomen som vi kunne observere 6. juni 2012 da planeten Venus passerte foran Solen i vårt solsystem.

Bare en liten andel av planetsystemene befinner seg i en vinkel – sett fra oss – som gjør at planetene kan passere foran moderstjernen og skygge for litt av lyset. Men for de dette gjelder, kan vi finne ut mye interessant: Planetenes eksistens, størrelse, bane, omtrentlig temperatur og i mange tilfeller sammensetningen til atmosfæren.

Når stjernelyset passerer gjennom planetens atmosfære, vil lyset få «fingeravtrykk» av stoffene i atmosfæren. Det er samme fenomen som gjør at ulike stoffer gløder med ulike farger. Slike undersøkelser gjøres gjennom grundige, oppfølgende observasjoner fra jordiske observatorier.

Dersom det skulle bli funnet større mengder med fritt oksygen eller ozon i atmosfæren til en planet, er det er bevis for at det finnes livsformer der – at det foregår en form for fotosyntese! Det er dette som gjør Keplers oppdagelser så enestående: Vi er ikke bare på jakt etter jordlignende planeter i beboelig sone – vi gjøres også i stand til å lete etter utenomjordisk liv!

Oppdagelsene av planetkandidater må uansett følges opp med andre observasjoner for å få endelig bekreftet at det faktisk dreier seg om planeter. I de fleste tilfellene er disse virkelig planeter, men noen få ganger kan det være andre fysiske fenomener som er skyld i lysstyrkeendringene.

Pressemelding fra Harvard-Smithsonian Center fra Astrophysics

Pressemelding fra NASA om nye planetkandidater januar 2013

Oversikt over exoplaneter som er oppdaget

Pressemelding fra NASA om at det finnes milliarder av planeter

Nyhetssak fra Caltech om oppdagelsen

Sak på BBCs nettsider