14.5 – Baggrund: Stjernedannelse, planeter, og liv

Når astronomerne overvejer muligheden for liv andre steder i universet, er en af de første ting de overvejer, stjernens og planeternes dannelse. Livet har sandsynligvis behov for planeter, og planetter dannes sammen med stjerner. Betingelserne for at en stjerne fødes, og den masse og kemiske sammensætning den ender op med når den begynder dens nukleare fusion, sætter scenen for resten af dens liv. I kapitel 6, så vi, at planetdannelse kan være en fælles konsekvens af stjernedannelse; så hvis en stjerne skal have planeter, dannes de omkring samme tidspunkt som stjernen. Hvis stjernen skal have klippeplaneter med hårde overflader (som det indre Solsystem), eller gasformige planeter med klippekerner og klippemåner (som for eksempel det ydre Solsystem), så skal materialet hvorfra stjernen og planeterne dannes fra, være ”beriget” med de tunge grundstoffer, som udgør disse klippeoverflader.

Figur 14.26 – Vand er blevet fundet i W3 IRS5, en stjernedannende region i Oriontågen. W3 IRS5 blev observeret af Spitzer Space Telescope i nær infrarødt område og af Stratopheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) teleskopet i midt infrarødt område. En massiv stjerne har ryddet støv og gas fra en lille boble der danner en skal omkring den (grøn)

Disse berigede skyer, vil også levere grundstoffer, der er afgørende for livet på Jorden. Ud over forekomsten af organiske molekyler, der er blevet nævnt tidligere i kapitlet, har astronomerne fundet vand i stjernedannende regioner, som for eksempel W3 IRS5 (se figur 14.26). Vand eksisterer som is blandet med støvkorn i de kølige molekylære skyer, eller som damp, når det er tættere på en protostjerne, hvor støvkornene og isen fordamper. I 2011 opdagede Herschel Space Observatory oxygenmolekyler (O2, den type vi indånder), i en stjernedannende region i Oriontågen (se figur 14.27). Oxygen, er det tredje mest almindelige grundstof i universet, med det var ikke på afgørende vis, blevet observeret i molekylær form tidligere. Denne oxygen, kan også være kommet fra smeltningen og fordampningen af vandis på de små støvkorn.

 

Figur 14.27 – Herschel Space Observatory, opdagede molekylært oxygen (indsats) i dette stjernedannende område i Oriontågen.

Som nævnt i kapitel 12, havde astronomer tvivlet på, om planeter kunne eksistere i stabile kredsløb, omkring binære stjernesystemer, men du er der fundet sådan nogle cirkulære systemer. Planeter der dannes inden for foreninger af O- og B-type stjerner, kan være for ustabile til at eksistere længe. Isolerede planeter, der ser ud til at være uden tilknytning til nogen stjerne, bevæger sig gennem Mælkevejen. Måske blev de isolerede planeter skubbet ud af tyngdekraften, efter dannelse i et flerstjernesystem. Men disse planeter har ikke en energikilde som Jordens Sol. Astronomer teoretiserer, at kun planeter, der kredser om stjerner, vil kunne understøtte livet. Så når de forsøger at estimere muligheden for liv i galaksen, inkluderer astronomer estimeringer af stjerners dannelse i galaksen, sammen med den del af stjernerne der har planeter. Fremskridt i undersøgelsen af stjerne- og planetdannelse, hjælper astronomerne til bedre at for stå de betingelser, hvorunder livet kan udvikle sig andre steder.

Stjerner er midlertidige objekter. De er født af interstellar gas, de skinner med lyset fra nukleare reaktioner dybt i deres indre, og når de udtømmer deres kilde til brændstof, dør de. Protostjerners skiftende balance, er kun det første kapitel i en evolutionshistorie, der fortsætter gennem hele stjernens liv. Det er hensigtsmæssigt at følge de ændringer, der finder sted inde i en protostjerne under udvikling, ved at spore den skiftende position på tværs af H-R diagrammet. Vi fortsætter med at anvende H-R diagrammet, som vi kigger på de forskellige stadier i en stjernes liv.

Næste afsnit →