Konstnärsintryck av en jordliknande exoplanet. Kredit:NASA
Livet frodas vid stabila temperaturer. På jorden, detta underlättas av kolets kretslopp. Forskare vid SRON, VU och RUG har nu utvecklat en modell som förutsäger om det finns en kolcykel på exoplaneter, förutsatt massan, kärnans storlek och mängd CO 2 är känd. Publicering i Astronomi &Astrofysik den 3 maj.
I sökandet efter liv på planeter utanför vårt solsystem, astronomer har inte lyxen att ta bilder för att se vad som händer där ute. Nuvarande teleskop har inte i närheten av den erforderliga rumsliga upplösningen för detta; exoplaneter är helt enkelt för små och för långt borta. Dock, en planets atmosfär präglar en mängd information i det stjärnljusspektrum som skjuter genom den. Spektralupplösningen hos våra teleskop är verkligen mer än tillräckligt för att reda ut detta. På det sättet, forskare kan avgöra vilka material som finns i exoplanetatmosfärer. I sökandet efter liv, CO 2 är mycket intressant på grund av den dämpande effekten av kolcykeln på uppvärmning och kylning. Tack vare denna cykel, Jorden har alltid upprätthållit en beboelig temperatur medan solen har blivit 20% ljusare under de senaste miljarder år.
Forskare vid SRON, VU och RUG har nu utvecklat en modell som kopplar en exoplanets massa och kärnstorlek till mängden CO 2 i dess atmosfär, förutsatt att det finns ett kolkretslopp. Så när vi kvantifierar dessa tre faktorer för en exoplanet med hjälp av ett teleskop, modellen talar om för oss om den har en kolcykel. Massan och kärnans storlek på en planet är en faktor på grund av deras starka effekt på plattektoniken, som spelar en nyckelroll i kolets kretslopp.
Kolets kretslopp har en dämpande inverkan på temperaturförändringar eftersom en planet absorberar mer CO 2 när det blir varmare, leder till mindre växthuseffekt. När det blir svalare, det motsatta händer. Det första steget i cykeln är vittring:stenar reagerar med CO 2 och regnvatten för att bilda bikarbonat (HCO 3 ). Detta avsätts på havsbotten som sedimentär bergart (CaCO 3 ), medan en liten del av kolet löser sig som restprodukt i havsvattnet. Plattektoniken transporterar sedan den sedimentära bergarten till jordens mantel. Nästa, vulkaner släpper ut CO 2 från den sedimentära bergarten tillbaka till atmosfären.
"Vi vet inte om det finns några andra planeter överhuvudtaget med plattektonik och en kolcykel, säger Mark Oosterloo, huvudförfattare till tidningen. "I vårt solsystem, Jorden är den enda planet där vi har hittat en kolcykel. Vi hoppas att vår modell kan bidra till upptäckten av en exoplanet med en kolcykel, och därför, möjligen livet."
