12 december 2019

Meer ‘Waterwerelden’ onder exoplaneten

Waterige planeten voorbij het zonnestelsel komen vaker voor dan eerder werd gedacht, en maken 35 procent uit van exoplaneten die twee tot vier keer zo groot zijn als de aarde. Volgens een nieuwe Harvard studie van planetair onderzoekers o.l.v. Prof. Li Zeng duiden gegevens van de Kepler Space Telescope en de Gaia-missie erop dat veel planeten voor de helft uit water worden samengesteld.

Exoplaneten van Trappist 1 credits; Scientias

Water is een essentieel ingrediënt in de zoektocht naar buitenaards leven. Het is zo fundamenteel voor ‘life as we know it’ dat het helemaal bovenaan staat in de lijst met exoplaneet eigenschappen staat die astrobiologen op hun takenlijst aankruisen. Zonder water kan er geen leven zijn, dus zoeken exoplaneet onderzoekers naar planeten met positieve tekenen van water of, op zijn minst, de juiste omstandigheden waarin vloeibaar water zou kunnen bestaan.

Nu heeft een internationaal team onder leiding van Li Zeng van de universiteit van Harvard heeft aanwijzingen gevonden dat waterwerelden veel vaker voorkwamen dan eerder werd gedacht. De studie wees uit dat veel van de meer dan 4.000 bevestigde of kandidaat exoplaneten 1,5 tot 2,5 keer de straal van de aarde hebben. Het interessante stukje kwam echter toen ze probeerden de interne structuur van deze aardachtige planeten te modelleren. Zeng; “We hebben gekeken naar hoe massa zich verhoudt tot straal en ontwikkelden een model dat de relatie zou kunnen verklaren”, zegt Li Zeng. “Het model geeft aan dat die exoplaneten met een 1,5 x de radius van de aarde de neiging hebben om rotsachtige planeten te zijn (en bezitten meestal 5 x de massa van de aarde), terwijl die met een straal van 2,5 x radius van de aarde (een massa bezitten rond 10 x die van de aarde)  waarschijnlijk waterwerelden zijn. ” Waar dit op neerkwam, is dat ongeveer 35 procent van de exoplaneten groter dan de aarde waterwerelden zijn. Het zijn nog  verre van planeten met uitgestrekte oceanen die wemelen van het lokale equivalent van vissen en dolfijnen die exo-krill happen, ze bevatten helse temperaturen, met een omgeving als een snelkookpan. Het oppervlaktetemperatuur ligt naar verwachting in het bereik van 200 tot 500 graden Celsius en het oppervlak kan worden gehuld in een door waterdamp gedomineerde atmosfeer, met daaronder een laag met vloeibaar water. Gegevens tonen aan dat ongeveer 35 procent van alle bekende exoplaneten die groter zijn dan de aarde waterrijk zouden moeten zijn. Deze waterwerelden zijn waarschijnlijk gevormd op dezelfde manier als de reuzenplaneetkernen (Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus), die we vinden in ons eigen zonnestelsel.De nieuw gelanceerde TESS-missie zal er nog veel meer vinden, alsook de volgende generatie ruimtetelescoop, de James Webb Space Telescope, beiden zullen hopelijk de atmosfeer van exo-planeten nog genuanceerder karakteriseren. Bron; NewAtlas / Goldsmith Conference

 

 

Comments

  1. Ook onze planeet zou wel eens van een groeiende waterbubbel onder de korst zijn voorzien die het uitdijen van de aarde heeft veroorzaakt via de oceaan troggen waar de aard schollen uit elkaar worden gedrukt.

  2. @”Zonder water kan er geen leven zijn”
    De toekomst zal het ons leren, maar ik heb zo mijn (grote) twijfels.

    • ” life as we know it” zoals Angele heel netjes formuleert…
      Niks op aan te merken dus, want het sluit de mogelijkheid van bv ‘Magneto Electric Scapeshifters’ of ‘Levende Stenen’ niet uit… 😉

      Groet, Paul

  3. Hallo Angele,
    Zijn oppervlakte-temperaturen van boven de 390 graden Celsius (~663K ) wel interessant?
    Me dunkt dat er boven de kritische temperatuur niet meer van vloeibaar water kan worden gesproken, en dat er dan ‘dus’ ook geen “ons soort leven” meer boven die temperatuur mogelijk is…

    Iets heel anders is overigens dat als ik het goed begrijp, men vooral aan de hand van de planetaire dichtheid inschat of er wel of niet (vloeibaar) water zal zijn. Ik denk dat de dichtheden van bv Ni/Fe-kern en Rots-korst te ver uiteenlopen om te kunnen inschatten, of er ‘ruimte is’ voor oceanen of zeeën.

    Groet, Paul

    • Angele van Oosterom zegt

      Hoi Paul,

      Zeng zegt hierover; ‘But that doesn’t necessarily preclude life.“Life could develop in certain near-surface layers on these water worlds when the pressure, temperature and chemical conditions are appropriate,”.

      Over de verschillende verschijningsvormen van zowel water als van waterwerelden, waarvan men denkt dat sommige een kleine NI/Fe kern, zoals Gliese 436b, hebben of zelfs een ijskern vond ik in het eerste antwoord het volgende; ‘A liquid water surface with various forms of solid water beneath is more than feasible. Might even support a magnetic field.’ zie verder o.a. artikel,

      https://worldbuilding.stackexchange.com/questions/4969/could-a-planet-made-completely-of-water-exist
      Groet, Angele

  4. Voor mijn gevoel is water boven de kritische temperatuur niet meer “vloeibaar”, en dus ongeschikt voor leven om zich in te ontwikkelen. Ik vraag me ook af of er nog sprake is van oplossend-vermogen van allerlei levensondersteunende chemicaliën. De eigenschappen die water zo specifiek maken, zijn bij de kritische temperatuur helemaal weg, zo vermoed ik. ( bv geen waterstofbruggen meer…)
    Ik vermoed dat, zeker weten doe ik het niet!
    – – – – –
    Of er een planeet mogelijk is van slechts water? Theoretisch vast wel. Maar in de praktijk niet denk ik, want de natuur kent misschien geen mechanisme om na een supernova alle vrijkomende ‘metalen’ te scheiden in a)water en b)andere stoffen.
    Dus in ‘voorkomende rotsplaneet’ zal niet alleen waterstofoxide zitten, maar ook bv calsium, silicium, aluminium, magnesium, en veel nikkel en ijzer…

    Groet, Paul

    • Of water ijs, damp of vloeibaar is hangt niet alleen van de temperatuur af….ook de druk. De schroef van een boot laat water “koken” (verdampen) bij 20 graden C (de luchtbelletjes). Onder druk zal ijs smelten en vloeibaar water opleveren met een temp onder het nulpunt. https://en.wikipedia.org/wiki/Triple_point

      Wij kennen extremophiles die zich happy voelen in kokend water….daar heb je miss ultra-extremophiles 🙂

      Verder, die 35% van de 4000 bestudeerde planeten zijn denk ik allemaal toevallig planeten die redelijk dicht bij hun ster staan. Maar het geeft aan dat die 35% wil zeggen dat er dus ook genoeg moeten zijn die op een (voor ons) mooie afstand van de moederster staan. En daar gaat het volgens mij om

Laat een reactie achter op Obelix Reactie annuleren

*

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

%d bloggers liken dit: