I løpet av de siste 18 årene har astronomer oppdaget 1038 planeter som kretser rundt fjerne stjerner. Skuffende synes imidlertid de aller fleste ikke som kandidater som støtter livet slik vi kjenner det - de er enten så nær hjemmestjernen sin at alt vann sannsynligvis vil fordampe, eller så langt borte at alt det ville fryse, eller de består av gass i stedet for stein og ligner mer på solsystemets gassgiganter enn Jorden.
Relatert innhold
- Nye Super-Earths dobler antallet livsvennlige verdener
- Hvordan finner astronomer faktisk eksoplaneter?
Eller så tenkte vi. I dag publiserte en gruppe forskere fra UC Berkeley og University of Hawaii en beregning som antydet at vi har oversett bevis for et stort antall jordstore eksoplaneter i den beboelige sonen til stjernene deres, ganske enkelt fordi disse planetene er vanskeligere å oppdage med nåværende metoder. De mener at gjennomsnittlig 22% av sollignende stjerner (det vil si stjerner med en størrelse og temperatur som ligner solen) har en planet som er omtrent jordstørrelse i deres beboelige soner.
"Med rundt 100 milliarder stjerner i Melkeveien vår galakse, er det omtrent 20 milliarder slike planeter, " sa Andrew Howard, en av studiens medforfattere, på en pressekonferanse om funnene. "Det er noen få jordstørrede planeter for hvert menneske på planeten Jorden."
Teamet, ledet av Erik Petigura, kom til disse konklusjonene ved å ta en ukonvensjonell tilnærming til planetfunn. I stedet for å telle hvor mange eksoplaneter vi har funnet, forsøkte de å bestemme hvor mange planeter vi ikke kan se.
Eksoplaneter oppdages som et resultat av rytmisk nedtoning i en stjerners lysstyrke, noe som indikerer at det er en planet som går i bane rundt den og passerer mellom stjernen og utsiktspunktet vårt. På grunn av denne metoden har store planeter som går i bane rundt stjernene deres vært lettest å finne - de blokkerer mer lys oftere - og dominerer dermed uforholdsmessig listen over kjente eksoplaneter.
For å estimere antall eksoplaneter denne teknikken går glipp av, skrev Berkeley-teamet et program som analyserte data fra Kepler-oppdraget, et eksoplanettjakt-NASA-teleskop som ble lansert i bane i 2009. Til å begynne med, for å bekrefte programmets nøyaktighet, matet de det samme data fra 42 557 sollignende stjerner som allerede hadde blitt undersøkt av andre astronomer, og den oppdaget faktisk 603 kandidatplaneter, som alle allerede var funnet.
Når den analyserte dataene ytterligere for å finne jordlignende planeter - bruker tidsperioden mellom dimminger for å indikere hvor langt ut planeten kretser rundt stjernen, og graden av nedtoning for å indikere oss hvor mye av stjernen som er blokkert av planeten, og dermed eksoplanettens størrelse — den fant 10 potensielle eksoplaneter som er mellom en og to ganger størrelsen på jorden og bane i det som sannsynligvis er stjernens beboelige sone. Dette også, i tråd med tidligere funn, og viser at programmet nøyaktig kunne oppdage planeter.
Men det forskerne virkelig ønsket å gjøre, var å bestemme den generelle utbredelsen av jordlignende eksoplaneter. For å beregne dette tallet, måtte de først bestemme hvor mange som ikke ble oppdaget i undersøkelsen. "En måte å tenke på det er at vi gjør en folketelling av beboelige eksoplaneter, men ikke alle svarer døren, " forklarte Petigura.
Et kunstners inntrykk av planeten Kepler-78b, oppdaget tidligere denne uken, og dens vertsstjerne. Kunst av Karen Teramura / UHIfA
Det er noen få grunner til at en planet kanskje ikke blir oppdaget. Hvis dens bane ikke tar den med til et sted som vil sperre for lysbanen mellom stjernen og teleskopene våre, ville vi ikke ha noen måte å se den på. Alternativt kan det lykkes med å blokkere stjernelys, men hendelsen kan gå tapt midt i naturlig variasjon i stjernens lysstyrke når vi oppfatter den på jorden.
Begge disse mulighetene, viser det seg, gjør det uforholdsmessig vanskelig å finne jordlignende eksoplaneter. "Planeter er lettere å oppdage om de er større og nærmere vertsstjernene, " sa Howard. "Således er det ikke tilfeldig at varme Jupiters var de første planetene som ble oppdaget." Bare i kraft av fysikk er det mindre sannsynlig at mindre, jordstore planeter som kan komme i bane litt lenger ut, passerer rett foran stjernene deres, fra vår perspektiv.
For å finne ut hvor mange jordlignende planeter vi sannsynligvis savner som et resultat, forandret forskerne Kepler-dataene ved kunstig å introdusere 40.000 flere eksoplaneter som ligner på Jorden - omtrent en per stjerne - og deretter mate de resulterende dataene tilbake i planeten deteksjonsprogramvaren. Denne gangen fant den bare rundt en prosent av de jordlignende planetene som ble introdusert, fordi de aller fleste ikke forårsaket en påvisbar demping av stjernen deres.
Dette betyr at med gjeldende påvisningsmetoder ikke kommer 99 av 100 jordlignende inn på døra når vi skal svare på vår interstellare folketelling. Forskerne regnet for dette nivået av ufullkommenhet og beregnet at langt flere sollignende stjerner er hjemsted for en potensiell beboelig, jordstørrelse eksoplanett enn vi tidligere trodde.
Det er viktig å merke seg at dette er en teoretisk beregning: Forskerne oppdaget faktisk ikke disse slags planeter som kretset rundt 22% av stjernene. Men hvis de underliggende forutsetningene er korrekte, gir det håp om muligheten for at vi finner flere potensielt beboelige planeter i fremtiden. Faktisk beregnet forskerne at hvis utbredelsen av disse slags planeter er ensartet over galaksen, er oddsen at man kan bli funnet fristende i nærheten - omtrent 12 lysår unna Jorden.
Det er fremdeles ukjent om disse planetene kan ha de andre ingrediensene som vi tror er nødvendige for livet: en beskyttende atmosfære, tilstedeværelsen av vann og en steinete overflate. Men forskerne sier at et nytt funn gjør dem håpefulle at noen av dem har potensiale. Tidligere denne uken fant forskere en steinete, jordstørrelse eksoplanett omtrent 700 lysår unna. Selv om den planeten absolutt er for varm til å havnen i livet, har den tetthet som ligner den på Jorden - noe som antyder at i det minste noen av de jordstørrede planetene vi hittil ikke har oppdaget, har en geologisk sammensetning som ligner vår egen planet.
