Illustrasjonen viser hvordan den beboelige sonen kan se ut for et hypotetisk solsystem. I vårt solsystem kan de tre planetene illustrere Venus, Jorda og Mars. Kilde: NASA
– Jorda er den eneste planeten i vårt solsystem som er beboelig. Hva gjør den beboelig, spurte Stephanie Werner, kommende leder for Centre for Planetary Habitability (PHAB) ved Universitetet i Oslo retorisk.
PHAB er ett av totalt ni sentre som i fjor høst fikk innvilget status som Senter for fremragende forskning (SFF). De 9 kommende sentrene får til sammen 1,4 milliarder kroner av Forskningsrådet og kan bruke inntil 10 år på å løse store samfunnsutfordringer gjennom «grensesprengende» forskning.
Werner presenterte det kommende senteret under Vinterkonferansen ved NTNU i Trondheim. Hun forklarte at den astronomiske definisjonen på beboelighet er at en planets overflatetemperatur tillater at vann kan eksistere i flytende form.
I dag ligger jorda midt i denne sonen, men slik har det ikke alltid vært.
– Går vi et par milliarder år tilbake i tid var det Venus som lå innenfor denne sonen. I fremtiden vil Mars, som i dag er en veldig kald planet, ligge i sonen.
Årsaken er at solas luminositet øker over tid. I solsystemets barndom var solstrålingen langt svakere enn den er i dag.
Werner påpekte imidlertid at avstanden til nærmeste stjerne og behagelige temperaturer ikke er det eneste som påvirker beboelighet. Andre viktige faktorer inkluderer tektonikk, magnetfelt og atmosfære.
Trond Torsvik, som skal lede PHAB de første tre årene, forklarte hvordan vår atmosfære har gjennomgått flere viktige endringer opp gjennom jordas historie.
– Primæratmosfæren kort tid etter jordas fødsel bestod av hydrogen og helium. Ikke lenge etter fikk vi en sekundær atmosfære rik på CO2. CO2-gassen kom til fra magmahavene som dominerte jordas overflate tidlig i vår planets historie.
Ifølge Torsvik var denne atmosfæren avgjørende for dagens liv på jorda. Uten den og den medfølgende drivhuseffekten ville planeten vår nemlig vært fryst mye lenger. Livet ville begynt å utvikle seg senere enn det gjorde.
Et viktig klimaskifte inntraff for ca. 2,4 milliarder år siden. Da begynte oksygen for første gang å akkumuleres i atmosfæren. Jorda fikk sin tredje atmosfære.
– Hendelsen er kjent som The Great Oxygenation Event (GOE), til tross for at oksygeninnholdet kun økte til om lag én prosent. Det skulle gå ytterligere to milliarder år, i paleoproterozoikum, at oksygenkonsentrasjonen økte til de nivåer vi kjenner til i dag, påpekte Torsvik.
Torsvik hevder denne «andre bølgen» av økning av oksygenkonsentrasjonen er dårlig forstått, og vil trolig bli et av forskningstemaene i PHAB.
Les mer om oksygenøkningen og jordas tidligste atmosfære her
Venus og Mars har i dag sekundæratmosfærer som er svært rike på CO2, akkurat som jorda også har hatt. Men det er altså kun vår planet som i dag har et beboelig klima.
Det nye forskningssenteret vil blant annet utvikle modeller for vårt tidlige solsystem og hvordan planetene har utviklet seg med hensyn på platetektonikk, temperaturer og andre viktige faktorer. Det kan hjelpe oss å forstå hvorfor nettopp jorda ble en beboelig planet.
Werner fortalte avslutningsvis at PHAB-forskerne også vil forsøke å identifisere beboelige planeter som ligger langt unna oss. Selv om vi ikke kan se dem med det blotte øyet – eller direkte med teleskop – kan vi måle deres avstand til sine respektive stjerner.
Vi kan også registrere kjemiske fingeravtrykk som viser hvilke molekyler som er til stede på overflaten og i atmosfæren. Det er da ønskelig å finne vann, oksygen, karbondioksid og ozon.
Vinterkonferansen ble arrangert av Norsk geologisk Forening.
