17 december 2017

Super-Aardes mogelijk ongeschikt voor buitenaards leven

Artistieke weergave van een super-aarde

Planetenjagers schatten dat de Melkweg bevolkt wordt door miljarden super-aardes: planeten met een massa tot tien keer die van de aarde. Maar verdienen super-aardes hun naam wel? Zijn ze werkelijk in staat om leven te ondersteunen? Volgens een nieuwe studie naar de thermische evolutie van super-aardes, kennen dit soort werelden weinig overeenkomsten met onze thuisplaneet. Als dat inderdaad zo is, dan is dat slecht nieuws voor het bestaan van buitenaards leven op super-aardes.

Er worden steeds meer planeten bij verre sterren ontdekt die qua samenstelling op de Aarde lijken, maar een veel grotere massa hebben. De belangrijke vraag is nu: zijn dit werkelijk opgeschaalde versies van de Aarde, of zijn ze fundamenteel verschillend? Het is vooral belangrijk om te weten of superaardes dikke atmosferen hebben, of vulkanisme, magnetisme en plaattektoniek. Dit soort zaken kunnen cruciaal zijn voor het onderhouden van buitenaards leven.

Op aarde zorgen vulkanisme en plaattektoniek voor het reguleren van het klimaat. Daarnaast leveren ze (en recyclen ze) voedingsstoffen die onder andere gebruikt worden door micro-organismen die de basis vormen van ecosystemen. Dankzij onze gesmolten kern kent de aarde een magnetisch veld die het leven beschermd tegen kosmische straling.

Nu heeft een onderzoeksteam van het Massachussetts Institute of Technology ontdekt dat het smeltpunt van mantelgesteentes sterk afhankelijk is van de druk. Bij massieve super-aardes is de inwendige druk namelijk tientallen keren hoger dan in de aarde, hetgeen leidt tot een hogere viscositeit en een hoger smeltpunt – beide hebben een negatieve invloed op de leefbaarheid van een planeet. Sterker nog: berekeningen laten zien dat rotsachtige super-aardes zelfs niet gedifferentieerd zijn, oftewel niet verdeeld zijn in een metalen kern en een rotsachtige mantel, zoals bij de aarde het geval is.

Bij differentiatie zakken de zware elementen richting de kern, terwijl de lichte elementen naar boven “drijven”

Volgens de huidige theorie zijn de rotsplaneten in het zonnestelsel snel gevormd: binnen ongeveer 50 miljoen jaar. De tijdspanne waarop vervolgens een kern gevormd wordt, is sterk afhankelijk van de viscositeit (stroperigheid) van het vloeibaar gesteente. Het hoge smeltpunt en de hoge viscositeit die berekent zijn voor super-aardes, zorgen voor een langzame kernvorming, of zelfs helemaal geen kernvorming. Dat zou betekenen dat super-aardes ook geen magnetisch veld zouden hebben.

Laat wat van je horen

*