10 december 2019

Grotere kans op buitenaards leven bij rode dwergsterren

Rode Dwerg met Super-Aarde.

Sterren die bekend staan als “rode dwergen” zouden grotere “leefbare zones” kunnen herbergen dan voorheen werd gedacht. De leefbare zone is het gebied rondom een ster waarin water aan het oppervlak van een planeet zou kunnen voorkomen – vriendelijk voor “leven zoals we dat kennen”. Rode dwergen, ook wel M-dwergen genoemd, zijn lichtzwak in vergelijking met sterren als de zon en slechts 10 tot 20% zo massief. Ze vormen zo’n driekwart van alle sterren in onze Melkweg en maken 80% van alle sterren in het heelal uit.

Het feit dat rode dwergen zo algemeen zijn hebben astrobiologen doen afvragen of zij wellicht de beste kandidaten zijn voor het ontdekken van planeten die leefbaar zijn voor leven zoals wij dat kennen. Meer en meer planeten worden bij rode dwergen ontdekt, zoals de potentieel leefbare “super-aarde” GJ 667Cb, een onlangs ontdekte planeet met een massa van 4,5 keer die van de aarde.

De leefbare zone is een “strook” rondom een ster waarop vloeibaar water zou kunnen voorkomen aan het oppervlak van een planeet. Omdat op aarde levensvormen zo’n beetje overal voorkomen waar vloeibaar water is, wordt deze zone dus “leefbaar” genoemd. Staat een planeet te ver weg, dan zal het er te koud zijn, waardoor al het water bevriest. Staat de planeet te dichtbij, dan zal het er te warm zijn, waardoor al het water wordt weggekookt.Aangezien rode dwergen zo koel zijn in vergelijking met de zon, hebben ze een leefbare zone die zeer dicht bij de ster staat – meestal minder dan de afstand tussen Mercurius en de zon. Deze geringe afstand is eigenlijk goed nieuws voor planetenjagers: planeten die dicht bij hun zon staan zullen deze vaker bedekken, waardoor ze makkelijker te detecteren zijn dan planeten die verder van hun zon draaien.

Artistieke weergave van drie planeten bij een rode dwergster.

Helaas kleven er ook nadelen aan planeten die op korte afstand rond een rode dwerg draaien. Zo zal de zwaartekracht van de ster gigantische getijden veroorzaken, die een spoor van verwoesting achterlaten op een planeet. In tegenstelling tot getijden op aarde, die vooral van invloed zijn op de oceanen, zullen deze getijden ook het binnenste van de planeet doen rekken en strekken. De hitte die hierbij veroorzaakt wordt zou kunnen leiden tot een “getijdenvenus”, waarbij de planeet al zijn water verliest. Daarnaast zijn rode dwergen vaak zeer actief, waarbij ze meerdere keren per dag gigantische sterrenvlammen uitstoten. Dit heeft tot gevolg dat de hoeveelheid ultraviolette straling op de planeet dagelijks met een factor 100 tot 10.000 kan variëren, waardoor het oppervlak meerdere keren per dag compleet gesteriliseerd zal worden.Zal dit verhaal dan alleen maar slecht nieuws bevatten? Nee, gelukkig niet! Een recent onderzoek heeft uitgewezen dat de leefbare zone van een rode dwerg wellicht groter kan zijn dan gedacht. Dat betekent dat planeten leefbaar kunnen zijn op grotere afstand van de gevaarlijke getijden en uv-straling van de moederster.

De leefbare zone bij verschillende typen sterren. Het onderste type zijn de rode dwergen.

De leefbaarheid van een planeet is afhankelijk van de temperatuur, dat op zijn beurt weer afhankelijk is van de hoeveelheid zonlicht dat een planeet absorbeert en reflecteert. Bevroren water, zoals sneeuw en ijs, reflecteert zonlicht, wat een verkoelend effect heeft op het klimaat van een planeet zoals de aarde. Sneeuw en ijs reflecteren echter minder licht op langere, rodere golflengten. Hoe verloopt dan het verkoelende effect van sneeuw en ijs op planeten die rondom rode dwergen draaien? Hiertoe heeft men een computersimulatie gebruikt, waarbij men virtuele planeten rondom bestaande rode dwergen heeft geplaatst. Hieruit blijkt dat dergelijke planeten veel meer licht absorberen dan men voorheen had gedacht. Dit blijkt weer een verrassend effect te hebben op het klimaat van deze planeten! De simulaties laten zien dat een planeet leefbaar kan zijn als deze 30% verder van een rode dwerg staat dan voorheen werd gedacht. Dat betekent dat de leefbare zone rondom rode dwergen plots 30% groter is geworden! Toch is bij deze resultaten wel enige voorzichtigheid geboden. Er zijn legio andere factoren die van invloed zijn op het klimaat van een planeet, zoals kooldioxide, stikstofoxide en methaan. Dit soort effecten zullen wel meegenomen moeten worden in toekomstige simulaties om een eenduidend antwoord te vinden op de vraag: hoe groot is de leefbare zone rondom rode dwergen? Bron: Astrobiology Magazine.

Comments

  1. Rode dwergen zijn minder zwaar dan de zon, dus de bewoonbare zone zal dichter bij de ster liggen en daarom zullen planeten in die zone dichter bij hun ster staan. Maar klopt het dat de getijdewerking daar groter is? Per slot van rekening hangt die ook weer af van de massa van de ster, dus je zou verwachten dat niet alleen de bewoonbare zone dichter bij de ster ligt, maar ook dat de getijdewerking door de gravitatie er geringer is. Of maak ik een denkfout?

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: