Het concept van deze kunstenaar toont planeten met bewoonbare zones met overeenkomsten met de aarde. Van links: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-452b, Kepler-62f en Kepler-186f. De laatste in de rij is de aarde zelf.
(Afbeelding: © NASA / Ames / JPL-Caltech)
Zeng en zijn collega's analyseerden gegevens die waren verzameld door NASA's Kepler-ruimtetelescoop, die ongeveer 70 procent van de 3.800 bekende exoplaneten tot nu toe heeft ontdekt, en het Gaia-ruimtevaartuig van de European Space Agency. De onderzoekers van de studie gebruikten deze informatie om een model te ontwikkelen dat de relatie tussen de massa van een exoplaneet en zijn straal verklaart.
"Het mooie van het model is dat het uitlegt hoe compositie zich verhoudt tot de bekende feiten over deze planeten", zei Zeng, die de resultaten vrijdag in Boston (17 augustus) presenteerde op de Goldschmidt-conferentie, een spraakmakende jaarlijkse geochemische bijeenkomst .
Het model van het team suggereert dat buitenaardse werelden van ongeveer 1,5 keer de grootte van de aarde of kleiner de neiging hebben rotsachtig te zijn, terwijl die wat groter zijn, over het algemeen waterwerelden zijn. (De planeten in de volgende klasse van grootte zijn voornamelijk gasvormig. Zo is Neptunus, de kleinste gasreus in ons zonnestelsel, ongeveer vier keer zo breed als de aarde.)
Maar deze buitenaardse waterwerelden zijn niet alleen overstroomde versies van een opgepompte aarde.
'Dit is water, maar niet zoals het hier gewoonlijk op aarde wordt gevonden', zei Zeng. "Hun oppervlaktetemperatuur zal naar verwachting tussen de 200 en 500 graden Celsius [390 tot 930 graden Fahrenheit] liggen. Hun oppervlak kan worden gehuld in een door waterdamp gedomineerde atmosfeer, met een vloeibare waterlaag eronder. Als je dieper beweegt, zou je dieper bewegen verwacht dat dit water zal veranderen in ijs onder hoge druk voordat het de vaste, rotsachtige kern bereikt. "
De Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) van NASA, die in april werd gelanceerd, zal waarschijnlijk veel van deze waterwerelden vinden, voegde Zeng eraan toe. En de James Webb-ruimtetelescoop van 8,9 miljard dollar, die volgens de planning in 2021 zal opstijgen, kan mogelijk de atmosfeer van sommige van deze werelden karakteriseren, zei hij.
"Het is verbazingwekkend om te denken dat de raadselachtige, middelgrote exoplaneten waterwerelden kunnen zijn met enorme hoeveelheden water", zei TESS-adjunct-wetenschappelijk directeur Sara Seager, planetair wetenschapper bij het Massachusetts Institute of Technology, in dezelfde verklaring.
"Hopelijk kunnen atmosfeerwaarnemingen in de toekomst - van dikke stoomatmosferen - de nieuwe bevindingen ondersteunen of weerleggen", voegde Seager toe, die niet bij het onderzoek betrokken was.
