Astronomer har identifierat mer än 4, 000, och räknar, bekräftade exoplaneter – planeter som kretsar runt andra stjärnor än solen – men bara en bråkdel har potential att upprätthålla liv.

Nu, ny forskning från UBC:s Okanagan campus använder geologin för tidig planetbildning för att hjälpa till att identifiera de som kan vara kapabla att stödja liv.

"Upptäckten av vilken planet som helst är ganska spännande, men nästan alla vill veta om det finns mindre jordliknande planeter med järnkärnor, " säger Dr Brendan Dyck, biträdande professor i geologi vid Irving K. Barbers naturvetenskapliga fakultet och huvudförfattare till studien.

"Vi hoppas vanligtvis hitta dessa planeter i den så kallade "guldlocken" eller beboelig zon, där de är på rätt avstånd från sina stjärnor för att stödja flytande vatten på sina ytor."

Dr. Dyck säger att även om att lokalisera planeter i den beboeliga zonen är ett bra sätt att sortera bland de tusentals kandidatplaneterna, det räcker inte riktigt att säga om den planeten verkligen är beboelig.

"Bara för att en stenig planet kan ha flytande vatten betyder det inte att den har det, " förklarar han. "Ta en titt rätt i vårt eget solsystem. Mars är också inom den beboeliga zonen och även om den en gång understödde flytande vatten, det har torkat ut för länge sedan."

Den där, enligt Dr. Dyck, är där geologi och bildandet av dessa steniga planeter kan spela en nyckelroll för att begränsa sökningen. Hans forskning publicerades nyligen i Astrofysiska tidskriftsbrev .

"Våra resultat visar att om vi vet mängden järn som finns i en planets mantel, vi kan förutsäga hur tjock dess skorpa kommer att bli och, i tur och ordning, om flytande vatten och en atmosfär kan förekomma, " säger han. "Det är ett mer exakt sätt att identifiera potentiella nya jordliknande världar än att bara förlita sig på deras position i den beboeliga zonen."

Dr. Dyck förklarar att inom ett givet planetsystem, de mindre steniga planeterna har alla en sak gemensamt – de har alla samma andel järn som stjärnan de kretsar kring. Vad skiljer dem åt, han säger, är hur mycket av det järnet som finns i manteln kontra kärnan.

"När planeten bildas, de med en större kärna kommer att bilda tunnare skorpor, medan de med mindre kärnor bildar tjockare järnrika skorpor som Mars."

Tjockleken på planetskorpan kommer då att diktera om planeten kan stödja plattektonik och hur mycket vatten och atmosfär som kan finnas, nyckelingredienser för livet som vi känner det.

"Medan en planets omloppsbana kan ligga inom den beboeliga zonen, dess tidiga bildningshistoria kan i slutändan göra den beboelig, " säger Dr. Dyck. "Den goda nyheten är att med en grund i geologi, vi kan räkna ut om en planet kommer att stödja ytvatten innan vi planerar framtida rymduppdrag."

Senare i år, i ett gemensamt projekt med NASA, den kanadensiska rymdorganisationen och Europeiska rymdorganisationen, James Webb Space Telescope (JWST) kommer att skjutas upp. Dr. Dyck beskriver detta som det gyllene tillfället att använda sina upptäckter.

"Ett av målen med JWST är att undersöka de kemiska egenskaperna hos extrasolära planetsystem, " säger Dr. Dyck. "Den kommer att kunna mäta mängden järn som finns i dessa främmande världar och ge oss en god uppfattning om hur deras ytor kan se ut och kan till och med ge en hint om huruvida de är hem till liv ."

"Vi är på randen av att göra stora framsteg för att bättre förstå de otaliga planeterna runt omkring oss och upptäcka hur unik jorden kan vara eller inte. Det kan fortfarande dröja ett tag innan vi vet om någon av dessa konstiga nya världar innehåller nya liv eller till och med nya civilisationer, men det är en spännande tid att vara en del av den utforskningen."