I jakten på främmande världar har astronomer upptäckt en exoplanet som bryter mot konventionella idéer om möjligheten att hysa liv. HD 20794d, en superjord med en massa 5,8 gånger större än Jordens, befinner sig i en bana där den rör sig in och ut ur sin stjärnas beboeliga zon. Upptäckten gjordes med de avancerade ESPRESSO– och HARPS-spektrograferna vid Europeiska sydobservatoriet (ESO), men med bl.a. rymdteleskopet Gaia har forskningen fått mer exakta data kring såväl moderstjärnan som de tre kända superjordarna.
Planeten HD 20794d kretsar kring moderstjärnan HD 20794 även känd som 82 Eridani, är en solliknande huvudseriestjärna av spektraltyp G8V, belägen cirka 20 ljusår från jorden i stjärnbilden Eridanus (Floden) på södra stjärnhimlen. Den har en massa på ungefär 80 % av solens och lyser med cirka 60 % av solens ljusstyrka, vilket gör den något mindre och svalare än vår egen stjärna. Däremot är den äldre, med en uppskattad ålder på 6–10 miljarder år, vilket gör att den kan beskrivas som solens ”lilla storasyster”. Dess stabilitet och låga stjärnaktivitet gjorde den till en tidig kandidat för att söka efter exoplaneter, och den har visat sig hysa ett planetsystem med åtminstone tre kända superjordar, inklusive HD 20794 d.
Ett extremt klimat i en oregelbunden bana
Till skillnad från planeter i vårt solsystem, som har relativt cirkulära banor, har HD 20794d en starkt elliptisk bana med en excentricitet på 0,4 – betydligt högre än någon planet i vårt eget system. På sitt mest avlägsna avstånd, apastron, ligger planeten två astronomiska enheter (AU) från sin stjärna, vilket är längre ut än Mars i vårt solsystem. Vid sitt närmaste avstånd, periastron, är den endast 0,75 AU från sin stjärna – ungefär lika nära som Venus är till solen.
Denna rörelse innebär att HD 20794d tillbringar en stor del av sin bana utanför den beboeliga zonen, där vatten skulle vara fruset. Men när den rör sig inåt värms den upp, och eventuellt isigt vatten på ytan kan smälta och bilda oceaner – som sedan kan förångas när planeten når sitt varmaste läge. När den sedan rör sig bort igen, fryser allt tillbaka, vilket skapar en extrem cykel av smältning och frysning.
Kan liv finnas på en sådan värld?
Frågan om en planet i en halv-beboelig zon kan hysa liv är fortfarande öppen. På Jorden styrs våra årstider av planetens lutning, men på HD 20794d beror säsongerna enbart på var den befinner sig i sin bana. Det betyder att den genomgår långa, kalla vintrar och korta, intensiva somrar.
För att liv ska kunna existera på en sådan värld skulle det krävas anpassningsförmåga utöver det vi ser på Jorden. En tjock atmosfär som kan hålla kvar värme under kalla perioder skulle kunna hjälpa, liksom underjordiska vattenreserver eller djupa oceaner där liv kan skyddas från extrema temperaturförändringar. Alternativt kan planeten ha mikrobiellt liv som överlever i extremkyla och tinar upp under de korta perioderna i den beboeliga zonen.
Ett spännande framtida forskningsmål
Trots dessa osäkerheter är HD 20794d en idealisk kandidat för framtida observationer. Dess närhet – bara 19,7 ljusår bort – gör den till en av de bästa möjligheterna att studera atmosfärer på exoplaneter med nästa generations teleskop. Astronomer planerar att använda rymdteleskop som James Webb och framtida instrument som ANDES vid Extremely Large Telescope (ELT) för att analysera eventuella gaser som kan indikera biologisk aktivitet.
Detta är första gången en exoplanet med en sådan bana har upptäckts, men om den visar sig kunna hysa liv, kan den förändra vår förståelse av vad som krävs för att en planet ska vara beboelig. Om excentriska världar som HD 20794d kan ha förutsättningar för liv, kan det innebära att vi måste omvärdera våra kriterier för beboelighet i hela universum.
Denna artikel bygger bl.a. på resultat i artikeln Revisiting the multi-planetary system of the nearby star HD 20794 i Astronomy & Astrophysics, Januari 2025.
Nyfiken på fler upptäckter om exoplaneter och möjligheten att hysa liv? Ta del av Auroras övriga artiklar inom exoplaneter och astrobiologi för att hålla dig uppdaterad om den senaste forskningen.
