Astronomen van over de hele wereld kwamen vandaag in Seattle bijeen voor de 225th bijeenkomst van de American Astronomical Society. En het trefwoord lijkt 'water' te zijn.
Een recept voor aardachtige planeten?
Het lijdt geen twijfel dat de term 'aarde-achtig' een beetje een verkeerde benaming is. Het vereist alleen dat een planeet even groot is als de aarde en de gastster omcirkelt binnen de bewoonbare zone. Het zegt niets over de samenstelling van die planeet.
Nu hebben Courtney Dressing van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) en haar collega's gedetailleerde observaties gemaakt van kleine exoplaneten om een verteerbaar recept vast te stellen.
Dressing en haar collega's concentreerden zich op slechts een handvol exoplaneten omdat ze nauwgezet lange, maar nauwkeurige metingen moesten doen. Ze gebruikten het HARPS-N-instrument van de 3,6-meter telescoop op de Canarische Eilanden om de dichtheid van de planeten nauwkeurig te bepalen.
Onlangs richtte het team zich op Kepler-93b, een planeet die 1,5 keer zo groot is als de aarde en 4,01 keer de massa van de aarde. Kepler 93-b, evenals alle andere exoplaneten met afmetingen kleiner dan 1,6 keer de grootte van de aarde en zes keer de massa van de aarde, vertonen een nauw verband tussen grootte en massa. Met andere woorden, als ze zijn uitgezet in grootte versus massa, passen ze op dezelfde lijn als Venus en de aarde, wat suggereert dat het allemaal rotsachtige planeten zijn.
Grotere en grotere exoplaneten volgen niet dezelfde trend. De natuur wil simpelweg geen rotsachtige planeten maken die zwaarder zijn dan zes massa's van de aarde. In plaats daarvan zijn hun dichtheden aanzienlijk lager, wat betekent dat hun recepten een grote fractie water of waterstof en helium bevatten.
"Als je vandaag niet al te moe bent van al het vakantiebakken, als je thuiskomt, zou ik je willen aanmoedigen om dit nieuwe recept voor rotsachtige planeten te bekijken", zei Dressing op de persconferentie van AAS. Voor het speelse recept heb je één kopje magnesium, één kopje silicium, twee kopjes ijzer, twee kopjes zuurstof, ½ theelepel aluminium, ½ theelepel nikkel, ½ theelepel calcium en ¼ theelepel zwavel nodig.
Nu moet je geduld hebben. 'Bak dit een paar miljoen jaar totdat je een dunne, lichtbruine korst ziet verschijnen op het oppervlak van de planeet,' zei Dressing. Kruid het dan met een scheutje water. "Als je over een paar miljoen jaar terugkomt, zie je misschien een intelligent leven op je planeet."
Super-aardes hebben een langdurige oceaan
Een ander team van astronomen heeft die scheut water nader bekeken. Het lijdt geen twijfel dat het leven, zoals we het kennen, vloeibaar water nodig heeft. De oceanen van de aarde beslaan ongeveer 70 procent van het oppervlak en hebben bijna de hele geschiedenis van onze wereld. Dus de volgende logische stap suggereert dat die planeten ook oceanen nodig hebben om zich te ontwikkelen op andere planeten.
Water bevindt zich echter niet alleen op het aardoppervlak. Studies hebben aangetoond dat de aardmantel water van verschillende oceanen bevat dat onder de grond werd gesleept. Als water niet via vulkanisme naar de oppervlakte zou kunnen terugkeren, zou het volledig verdwijnen.
Laura Schaefer, ook van de CfA, gebruikte computersimulaties om te kijken of deze zogenaamde diepe watercyclus zou kunnen plaatsvinden op aardachtige planeten en superaarde.
Ze ontdekte dat kleine aarde-achtige planeten hun water snel afvoeren, terwijl grotere super-aardes later hun oceanen vormen. De goede plek lijkt te zijn voor planeten tussen twee en vier keer de massa van de aarde, die nog beter zijn in het vestigen en onderhouden van oceanen dan onze aarde. Eenmaal begonnen, zouden deze oceanen minstens 10 miljard jaar kunnen blijven bestaan.
'Als je op zoek bent naar leven, moet je kijken naar oudere superaards', zei Schaefer. Het is een verklaring die van toepassing is op beide onderzoeksgebieden die vandaag worden gepresenteerd.
De AAS loopt de hele week door. Blijf dus op de hoogte, want Space Magazine blijft u de hoogtepunten brengen.
