Een bijna-aardse exoplaneet ‘biedt ons een kijkje in de mogelijke toekomst van de aarde’

Exoplaneet LP 890-9c is opwindend voor onderzoek omdat daar vloeibaar water zou kunnen bestaan. Het onderzoeksteam wil het nader onderzoeken.

Ithaca – Er zijn duidelijke verschillen tussen de verschillende rotsachtige planeten, die duidelijk te zien zijn in ons zonnestelsel. Een voorbeeld hiervan zijn Venus en de aarde, die, hoewel ze in werkelijkheid vergelijkbaar zijn, zich op totaal verschillende manieren hebben ontwikkeld. Venus is tegenwoordig een hete “hel” met een gesloten wolkendek dat voornamelijk uit zwavelzuur bestaat en met een oppervlaktedruk die 90 keer hoger is dan die van de aarde. Door het sterke broeikaseffect is de planeet onbewoonbaar. Daarentegen bedekt water de aarde voor ongeveer 75 procent en zorgt het voor comfortabele temperaturen. Het is bewoonbaar en herbergt een verscheidenheid aan leven.

Wat zijn de factoren die hebben geleid tot de evolutie van de twee verschillende rotsachtige planeten? Dit mysterie is de zorg van een onderzoeksteam onder leiding van de Oostenrijkse astronoom Lisa Kaltenegger, werkzaam aan de Cornell University in Ithaca (VS). Het team heeft een interessant hemellichaam ontdekt dat perfect is om deze vraag te onderzoeken: exoplaneet LP 890-9c, gevolgd in 2022 door een onderzoeksteam met onder meer Kaltenegger. Ongeveer 40 procent groter in diameter dan de aarde (waardoor het een “superaarde” wordt genoemd), het is ongeveer 105 lichtjaar verwijderd en draait in slechts 8,5 dagen om zijn ster.

Exoplaneet LP 890-9c: het kan vloeibaar water op het oppervlak hebben

Toen een exoplaneet werd ontdekt, werd verondersteld dat er water op het oppervlak zou zijn. Hoewel de planeet op korte afstand om zijn ster draait, ontvangt hij nog steeds een kleine hoeveelheid stellaire straling. Dit zou de mogelijkheid van vloeibaar water op het oppervlak kunnen openen als er een atmosfeer aanwezig was. In de studie gepubliceerd door het onderzoeksteam onder leiding van Kaltenegger, de in het journaal Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society: brieven Rugbeweert dat deze exoplaneet “een sleutel is tot hoe Venus en de aarde heel anders evolueerden”.

“In het binnenste deel van de bewoonbare zone verwachten we hete, bewoonbare planeten. Maar wanneer wordt het te heet? We hebben modellen die voorspellen hoe dicht een planeet bij zijn ster zal zijn voordat deze te heet wordt. Maar we hebben nog nooit observeerde zulke planeten”, legt Kaltenegger uit. Op verzoek van FR.de van IPPEN.MEDIA. Dit is de reden waarom exoplaneet LP 890-9c zo opwindend is: hij ligt precies op de grens van de bewoonbare zone – het gebied rond een ster waarin vloeibaar water mogelijk zou kunnen zijn op het oppervlak van een planeet.

Wat gebeurt er aan de binnenrand van de bewoonbare zone?

Voor de studie creëerde het onderzoeksteam zeven verschillende atmosferische modellen voor LP 890-9c. Kaltenegger legt de benadering van de studie in één uit: “Als we naar deze planeet kijken, zullen we zien wat er gebeurt aan de binnenrand van de bewoonbare zone – hoe lang een rotsachtige planeet bewoonbaar kan blijven als hij eenmaal begint te stijgen.” Universitair persbericht. “Het zal ons iets fundamenteels leren over hoe rotsachtige planeten evolueren naarmate het sterlicht toeneemt en wat er op een dag met ons en onze aarde zal gebeuren.”

De ontdekking van de Oostenrijkse astronoom heeft te maken met het feit dat de zon in de loop van de tijd steeds helderder zal worden, totdat de aarde over ongeveer 500 tot 800 miljoen jaar zo heet wordt dat de oceanen verdampen. “Dit is precies waar de noten van de LP 890-9c spannend worden”, legt Kaltenegger uit. Als de exoplaneet inderdaad een “onbewoonbare planeet” is, zou hij sneller kunnen zijn dan verwacht en nog maar 500 miljoen jaar te gaan hebben. Aan de andere kant, als de exoplaneet nog steeds een levende, hete aarde is, dan is er meer tijd over op onze aarde. “Omdat deze planeet – relatief gezien – meer licht van zijn ster krijgt dan wij van de zon, geeft het ons een kijkje in een mogelijke toekomst.”

James Webb-ruimtetelescoop voor exoplanetstudie LP 890-9c

In een andere studie die ook in het tijdschrift is gepubliceerd Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society: brieven gepubliceerd, onderzoeken Caltenegger en Jonathan Gomez-Barrientos van Caltech de mogelijkheid en hoe de James Webb Space Telescope (JWST) de exoplaneet LP 890-9c zal bestuderen. “Professor Kaltenegger en ik dachten dat deze exoplaneet een uitstekend doelwit zou kunnen zijn voor een JWST”, zegt Barrientos. Uit het onderzoek bleek dat de nieuwe ruimtetelescoop de aanwezigheid van een mogelijke atmosfeer kan bevestigen.

“Met behulp van de James Webb-ruimtetelescoop hebben we voor het eerst een telescoop die groot genoeg is om rotsachtige planeten te bestuderen en te zien of LP 890-9c nog steeds een levende, hete aarde is of een planeet waar al het water is verdampt en nog steeds gevangen zit in de atmosfeer – of de planeet heeft al zijn water al verloren en is Venus geworden. We leren vaak de meest nieuwe dingen die binnen ons begrip liggen ”, benadrukt Kaltenegger. Daarom wil de astronoom ook proberen het tijdstip van de JWST-waarneming van een exoplaneet te achterhalen.

Heeft de buitenplaneet een atmosfeer en waar is die van gemaakt?

Als de aardtelescoop drie keer ziet dat een exoplaneet voor zijn ster langs beweegt (een zogenaamde transit), kan de telescoop al laten zien of zijn atmosfeer voor een groot deel uit waterdamp bestaat. Na acht transits kan JWST de atmosfeer van Venus detecteren, en na 20 transits kan de telescoop ook bewijs vinden van een mogelijk heet maar bewoonbaar aardscenario, merkte het onderzoeksteam op.

Ondanks alles bestaat ook de mogelijkheid dat de exoplaneet LP 890-9c geen atmosfeer en geen leven heeft. Het zou zelfs op Venus kunnen lijken, met dikke wolken die een broeikaseffect veroorzaken en weinig informatie doorlaten. “We weten niet hoe deze planeet op de rand van bewoonbaarheid kan staan, dus we moeten kijken,” stelt Kaltenegger. “Daar gaat het echte onderzoek over.”

In dit redactionele artikel is gebruik gemaakt van machine-assistentie. Het artikel werd zorgvuldig gecontroleerd door de redacteur, Romina Kunz, voordat het werd gepubliceerd.