7 december 2016

Leefbaarheid exoplaneten bij rode dwergen wordt beperkt door superatmosferen

Artistieke impressie van het planetenstelsel rond de M-dwerg Kepler-444.

Artistieke impressie van het planetenstelsel rond de M-dwerg Kepler-444.

Nieuw onderzoek heeft uitgewezen dat wellicht veel minder planeten leefbaar zijn dan gedacht, omdat veel planeten te warm gehouden worden door een dikke dampkring. Bij de zoektocht naar exoplaneten wordt vooral gekeken naar planeten met een rotsachtige samenstelling die zich op de juiste afstand van de moederster bevinden, in de zogenaamde leefbare zone. Traditioneel gezien is deze zoektocht gefocust op sterren die lijken op onze zon. In de laatste jaren is echter een omslag in denken op gang gekomen. Het blijkt namelijk dat planeten ook heel algemeen zijn bij kleine, zwakke rode dwergsterren (M-dwergen). Afgelopen maand hebben observatoria zoals TRAPPIST en Kepler een aantal aarde-achtige planeten gevonden in de leefbare zone van M-dwergen. Maar deze planeten zijn wellicht helemaal niet zo leefbaar! Pasgeboren planeten worden namelijk omgeven door een dikke envelop van waterstof en helium – dat was ook bij de vroege aarde het geval! Als gevolg van straling van de moederster, vervliegen die “oer-atmosferen” bij zonachtige sterren. Dat blijkt bij M-dwergen anders te liggen. Hier zullen planeten van bijvoorbeeld een aardemassa die oeratmosfeer kunnen vasthouden. Bedenk goed dat deze atmosferen veel uitgestrekter zijn dan de secundaire dampkring die later ontstaat! Bij de jonge aarde heeft deze waterstofenvelop vermoedelijk een volle procent van de massa van de volledige aarde uitgemaakt! De huidige aardatmosfeer heeft, ter vergelijking, slechts een massa van een miljoenste aarde. Het broeikaseffect van zo’n uitgestrekte dampkring zou veel “aardse” planeten bij M-dwergen onleefbaar kunnen maken. Uit de modellen blijkt echter ook dat kleinere planeten, ter grootte van Mars, die oeratmosfeer wel kwijtraken en dus potentieel levensvatbaar zijn.

Bron: Royal Astronomical Society

Reacties

  1. Yochem zegt:

    Leefbare zone is een vreemd menselijk bedenksel.
    Op een maan rond Neptunes zou zich ook leven kunnen ontwikkelen, of in de kuipergordel.
    Op de Aarde wordt bewezen dat temperatuur het minst van invloed is op leven.

    • Valt wel mee toch? Het is niet zo van belang of er meer planeten zijn, maar of er planeten zijn waar leven kan bestaan. Het is meer een zoektocht naar exo-leven dan naar exo-planeten. En omdat we niet weten hoe “leven zoals we het niet kennen” eruit ziet en wat het nodig heeft, is het logisch om het voorlopig te koppelen aan leven dat we wel kennen. Het sluit andere mogelijkheden niet uit, maar de zoektocht spitst zich toe op de grootste trefkans. En die temperatuur is hoofdzakelijk van belang bij de vraag of water (vloeibaar) wel of niet mogelijk is. Niet zozeer als een grens voor leven zelf.

      Niet zo nauw nemen….het helpt om te weten of een gevonden planeet staat te verknetteren bij 2.000 graden celcius pal naast zijn ster, of dat het er minstens -200 graden is. Logisch dat ze als eerste bij planeten in de leefbare zone proberen een atmosfeer te detecteren en analyseren. Een alien zou hier ook als laatste aan mercurius of pluto denken

    • EnceladusEnceladus zegt:

      Maar Yochem heeft naar mijn mening wel een punt hoor. Jupiter en Saturnus liggen beide ver buiten de leefbare zone van ons zonnestelsel. En toch maken uitgerekend manen bij die twee planeten voorlopig de beste kans op leven elders in ons zonnestelsel. Natuurlijk zou het kunnen dat we straks toch nog iets op Mars vinden, maar de oceaan op (eigenlijk in) Europa en ook die op Enceladus geven m.i. een grotere kans dan Mars. En dat terwijl die laatste planeet officieel nog net binnen de leefbare zone ligt.

      groet,
      Gert (Enceladus)

      • Ok, deels mee eens, als ik even negeer dat we daar nog geen leven hebben gevonden (het kan ook morsdood zijn daar)

        Afstand tot de ster heeft te maken met de temperatuur om water vloeibaar te kunnen laten bestaan. Die manen hebben ook vloeibaar water, vanwege de zwaartekracht van de moederplaneet. Het enige verschil is dus waar de energie voor de watervriendelijke temperatuur vandaan komt. Je zou dus een leefbare zone om planeten kunnen bedenken. Maar als we nog niet eens kunnen bepalen of er leven is op een van die manen die “om de hoek liggen”, hoe moeten we dat dan doen bij exo-planeten? We kunnen de planeet zelf amper in beeld krijgen, laat staan diens manen, en dan ook nog eens onder een kilometer dik pak ijs en (vermoedelijk) het ontbreken van een atmosfeer.

        Bij de zoektocht naar leven is het hanteren van een leefbare zone om doelgericht te zoeken het beste. Die leefbare zone is niet verzonnen om leven elders uit te sluiten, maar om de zoektocht te optimaliseren. Het heeft niets te maken met bepalen waar wel en geen leven kan bestaan….het is een stuk gereedschap t.b.v. de zoektocht, niks meer niks minder. In mijn ogen is kritiek op de “leefbare zone”, gewoon niet begrijpen waarom het in het leven is geroepen.

        • EnceladusEnceladus zegt:

          O maar, dat ben ik ook met jou eens hoor. Het is inderdaad handig om zo de zoektocht te optimaliseren.
          Verder wordt het hoog tijd dat we gaan proberen te landen op Europa en Enceladus. En na de landing gaan duiken. Dat wordt een technologische uitdaging van jewelste!

          groet,
          Gert (Enceladus)

        • Yochem zegt:

          @ K.J.

          Vulkanisme kan de warmte van de ster vervangen, zie de diepzee.
          De afstand tot een ster, planeet is wel van belang voor de energie die de planeet ontvangt.
          Bij Europa neemt Jupiter dit over van de Zon en geeft de Manen energie.
          Hier blijkt ook weer dat de afstand ook niet van belang is, want door de elliptische baan van Europa, creëer je blijkbaar ook energie.

          Maar inderdaad… De mensheid heeft buiten de Aarde nog geen leven gevonden, maar ik ben van mening dat het heelal krioelt van het leven.

  2. MoniqueMonique zegt:

    Op welke exoplaneet zou men liever willen wonen? Op een planeet waar je lichaamstemperatuur oploopt tot 42°C of op een planeet waar je lichaamstemperatuur 35°C heeft?
    Welke van de 2 zou beter zijn als er geen andere keuze is?

    • EnceladusEnceladus zegt:

      Die van 35 graden, want verwarmen tot 37 graden (+2 graden) kost minder energie dan koelen van 42 tot 37 graden (-5 graden).

      groet,
      Gert (Enceladus)

      • MoniqueMonique zegt:

        Dat is theoretisch wel oké, Gert. Ik denk dat ook. Het beste zou zo’n 19°C zijn.
        Het is te hopen dat zo’n exoplaneet ook seizoenen heeft.
        Happy Nodding Monique Face

  3. Wat ik me dan afvraag: zijn we op zoek naar een planeet of maan waar we zelf makkelijker op kunnen leven of waar leven mogelijk is (zelf vormen die we niet kennen bijvoorbeeld gebaseerd op silicium in plaats van koolstof)

    Indien we op zoek zijn naar een planeet waar we een kolonie kunnen stichten dan lijkt mij Mars veel geschikter dan Europa en Enceladus.
    Dit omdat de temperaturen dichter in de buurt komen met die van op de Aarde en omdat er veel grondstoffen voorkomen die makkelijker bereikbaar zijn, de aanwezige grotten kunnen benutten ect.
    En wat doet de werking van Jupiter en Saturnus met het menselijk lichaam?

    groet,
    Wim

    • MoniqueMonique zegt:

      Jupiter is een grote gasreus. Da’s niks om daar te wonen.
      Op Saturnus (hier komt een erg flauw antwoord) daar blijft je maar rondjes lopen op die ringen.

      Misschien dat er wel leven op Saturnus-maan Titan zou kunnen (?)

      We printen in de toekomst gewoon een nieuwe aarde op een goede afstand met de super 10-D printer
      I'm Happy Monique

  4. @Monique, ik bedoelde dus als je op Europa en Enceladus bent wat dan de invloed van grote planeten is op het menselijk lichaam.
    Als ze al kunnen zorgen voor vervorming van beide manen.

    • EnceladusEnceladus zegt:

      De straling van Jupiter is in ieder geval een probleem voor mensen. Astronauten zouden zeer goed beschermd moeten worden als we ooit een bemande vlucht naar Europa zouden sturen.

      groet,
      Gert (Enceladus)

    • MoniqueMonique zegt:

      Aha, ik snap het Wim. Ik lag gisteren pas om 03:30 in bed (Mars gefilmd) en voel me een beetje gaar. Nu naar de kwalificatie van Monaco kijken, naar ons Max

      • MoniqueMonique zegt:

        Update: In de vangrail, jammer Max

        • EnceladusEnceladus zegt:

          Wat leuk dat jij het ook volgt Monique. Keek je ook al in de tijd van papa Jos?

          groet,
          Gert (Enceladus)

          • MoniqueMonique zegt:

            Nou, ik begon met kijken toen mijn oudste zoon 15 jaar was en helemaal fan van Michael Schumacher (hij is nu bijna 34) We keken naar Michael Schumacher en Ralph, zijn jongere broer. En ik vond het steeds spannender worden (leuker dan voetbal). Hij hield alle uitslagen bij, was op zo’n magazine geabonneerd, had een vitrinekast met heleboel model Ferrari’s, droomde (ahum) van een carrière als engineer in de Ferrari stallen (hihi). Ik had voor hem Michael Schumacher van fimoklei gemaakt vanaf verschillende foto’s (45cm). Het rode doorgestikte pak van Schumi in miniatuur op de naaimachine genaaid en de reclamestickers nagemaakt en erop geplakt. Alles tot in detail, 70 uur werk. Hij was er heel blij mee en Schumi kwam tussen de Ferrari’s te staan. Toen hij 20 was en afgestudeerd als ingenieur, ging hij toch liever nog 3 jaar verder studeren op de Erasmus Universiteit (iets heel anders)

            Nu vind ik het zo leuk voor Jos Verstappen dat het zo lekker met Max gaat.
            Jos reed destijds volgens mij bij Benetton en die wagens waren niet zo goed. Ze vielen altijd uit.
            Hij kwam vaak in de grindbak terecht en ik vond dat zo jammer dat die man eigenlijk kansloos was. Ik vraag me af als Jos toen de kans had gekregen om in een topwagen te rijden, of hij dan ook zo’n talent als Max zou zijn geweest.
            Ik kan me zo goed voorstellen hoe fijn dit voor Jos als vader moet zijn.

            Om antwoord op je vraag te geven…ja ik kijk al heel lang. Ja, ook naar papa Jos.

    • Wim, dat is gewoon getijdenwerking net zoals we hier eb en vloed hebben door de Maan en deels de Zon. Afhankelijk van de baan en positie zorgt Jupiter voor getijdenwerking op enkele van zijn manen. Inwendig geeft dat wrijving met als gevolg warmte. Geheel ongevaarlijk, tenzij je dicht bij een klein zwart gat komt. Daar kan de werking zo sterk zijn dat je uit elkaar getrokken zal worden.

      De straling van Jupiter is infrarood licht, gewoon warmte. 1,6 keer zoveel als het van de Zon ontvangt. Ook geheel ongevaarlijk. Maar het magnetisch veld van Jupiter vangt wel zonnewind, dat gevaarlijke zones als gevolg heeft. Vergelijkbaar idee als de Van Allen belts om de Aarde, alleen dan veel heftiger omdat het magnetisch veld van Jupiter veel sterker en groter is. Maar om de puntjes op de i te zetten 🙂 dat is geen straling van Jupiter zelf.

  5. Tja dat krijg je dan. hahaha
    Een bruggetje: Max moet ook veel G krachten opvangen (voornamelijk met zijn nek) dus is hij een geschikte kandidaat voor een missie naar Europa.

    Alleen hoop ik dat de focus op Mars ligt.

Geef een reactie