Stoppen met ruimtereizen vanwege virussen op exoplaneten?

Biologische contaminatie door ruimtereizen is momenteel een even aktueel als omstreden ruimtevaartthema. Meerdere scenario’s zijn denkbaar maar astrobioloog Paul Davies, bekend vanwege vele publieke optredens, liet zich recent uit over een, zeg maar ‘curiosity kills the cat’ scenario, het aantreffen van virussen op andere (exo)-planeten. Moeten we ons daar, hoewel voorlopig nog ver in de toekomst, zorgen om maken bij het afreizen naar diverse kosmische bestemmingen? Hieronder volgt de mening van professor Davies m.b.t. het aantreffen van virussen en ander microbieel leven elders in de kosmos.

Impressie van een hyceaanse planeet. Credit: Amanda Smith

Wat betreft biologische contaminatie m.b.t. ruimtevaart en -reizen is er enerzijds het scenario denkbaar van een alien microbe die zich, al meereizend met een ruimteschip, totaal ongehinderd kan nestelen op onze bescheiden planeet voor onbepaalde duur. Anderzijds is er het ‘omgekeerde’ scenario, een raket die, afgeschoten vanaf de aarde, de maan of Mars gaat besmetten met aardse micro-organismen en met alle, vooralsnog onbekende, gevolgen van dien. Het eerste scenario is bijvoorbeeld uitgewerkt in het bekende boek van Michael Crichton ‘The Andromeda Strain’, het tweede scenario wordt sinds jaar en dag ook uiterst grondig bestudeerd. De afgelopen decennia zijn er talloze (astro)-biologische onderzoeken geweest, variërend van microben-onderzoek op het ISS tot het microbieel leven op Venus, enz. en talloos zijn de hits met de zoektermen ‘interplanetary contamination’, o.a. zie hier, over het gevaar van de besmetting van de maan. Astrobioloog en kosmoloog Paul Davies van de Arizona State University, tevens directeur van het Beyond Center for Fundamental Concepts in Science gaat nog een stap verder. Davies heeft zich recent stellig uitgelaten over een mogelijk aantreffen van virussen op andere werelden, meer specifiek op exoplaneten. Davies beroept zich daarbij onder meer op een studie van eind augustus j.l. die uitwees dat er snel, mogelijk al over 2 à 3 jaar, op exoplaneten leven ontdekt gaat worden. Alsmede stipt Davies in dit kader de onderzoeken naar het HGT (horizontal gene transfer) aan, de rol van virussen in horizontale genoverdracht.

K2-18b exoplaneet ‘superaarde’Credits; NASA/ESA/Hubble

Davies verwijst in zijn betoog m.b.t. virussen en exoplaneten, naar onderstaand onderzoek, samengevat in o.a. dit uitgebreid artikel in The Guardian, ik citeer: “Biosignaturen buiten ons zonnestelsel kunnen binnen 2 à 3 jaar worden gedetecteerd, aldus experts na een heroverweging van mogelijk bewoonbare exoplaneten. Onderzoekers zochten vooreerst naar planeten met een vergelijkbare grootte, massa, temperatuur en atmosferische samenstelling als de aarde. Maar een team astronomen van Cambridge identificeerden een nieuwe klasse van bewoonbare exoplaneten, hycean-planeten genaamd – heet, bedekt met oceaan en met waterstofrijke atmosferen – die talrijker en waarneembaar zijn dan aardachtige planeten. De K2-18b, is er zo een. “Hyceanen zijn in feite waterwerelden met een waterstofrijke atmosfeer”, aldus dr. Nikku Madhusudha, en stelt: “Wij menen dat we binnen twee tot drie jaar de eerste biosignatuurdetectie kunnen zien als deze planeten leven herbergen en de James Webb telescoop zou hierbij kunnen assisteren.” Hier de link naar het wetenschappelijk artikel in The Astrophysical Journal.

Virus is een onlosmakelijk deel van het ‘web van leven’
Met de recente Covid-uitbraak is het thema van biologische besmetting actueler dan ooit, ook op het ISS. ‘Cancel NASA’ schreef een journalist recent op een technieuwssite. De levens van veel aardbewoners zijn flink veranderd de afgelopen tijd en, wie weet, aldus Davies, zijn er zelfs mensen die zover gaan dat ze willen emigreren naar elders, misschien zelfs naar elders in de kosmos, weg van deze planeet. Davies erkent dat buitenaards leven zich in een geheel scala aan vormen kan aandienen, van humanoïde robots tot microben, Davis is er, in het laatstgenoemde scenario stellig van overtuigd dat er zich een breed scala aan microben en andere microscopische agentia nodig zouden zijn om het leven, zoals wij dat kennen, als geheel te ondersteunen. En het lijkt erop, aldus Davies, dat virussen – of iets dat een vergelijkbare rol vervult – een onlosmakelijk verwoven onderdeel zijn in dit web van levensondersteunende microbiële agentia. Davies: “Virussen maken eigenlijk deel uit van het web van het leven, en ik zou verwachten dat als je microbieel leven op een andere planeet hebt, je zeker de volledige complexiteit en robuustheid nodig zult hebben die gepaard gaat met het kunnen uitwisselen van genetische informatie.” Hij vervolgt: “Virussen kunnen worden gezien als mobiele, genetische elementen.” Davis duidt dan op het verschijnsel ‘HGT’, en een aantal studies heeft inderdaad gesuggereerd dat genetisch materiaal van virussen in het genoom van mensen en andere dieren is opgenomen door dit proces van horizontale genoverdracht. Volgens Davies is het belang van microben in dit ‘grote web van leven’ weliswaar bekend, maar wordt de rol van virussen hierin minder algemeen erkend, maar stelt dat, mocht er cellulair leven zijn op andere werelden, virussen – of iets soortgelijk – waarschijnlijk zouden bestaan voor genetische informatie overdracht. 

concept ‘multi-purpose deep space’ ruimteschip Credits; NASA

Davies meent dat buitenaards leven alles behalve homogeen van aard is, en stelt: “Ik denk niet dat het een kwestie is van ‘ik-ga-naar-een-andere-planeet-en-kom-daar-één-type-microbe-tegen’. Ik denk dat het een heel ecosysteem moet zijn.”  Het idee van virussen op explaneten is geen reden voor paniek, aldus Davies, en vertelt: “De gevaarlijke virussen zijn degenen die zeer nauw zijn aangepast aan hun gastheren. En als er een echt buitenaards virus bestaat, is de kans groot dat het niet in de verste verte gevaarlijk is.” De opmerkingen van Davies om meer te kijken naar een ecosysteem als geheel m.b.t. exoplanetair leven geldt ook in het scenario van mensen die andere planeten willen koloniseren. Davies: “De meeste mensen denken in de trant van, ja, we zouden een heel groot ruimtevaartuig moeten hebben, en dan dingen recyclen voor de zeer lange reis, en dan alle technologie die je nodig hebt meenemen,” echter, aldus Davies, “Eigenlijk is het allerlastigste van het probleem van ultralang ruimtereizen, wat de ‘microbiologie’ is wat je mee zou moeten nemen –  het heeft geen zin om gewoon een paar varkens en aardappelen en dat soort dingen te nemen en te hopen dat als je aan de andere kant komt, het allemaal geweldig en zelfvoorzienend zal zijn.

Virussen en positieve eigenschappen voor het leven
Hoewel door Covid veel mensen inmiddels een niet zo positief beeld van virussen heeft gegeven, meldt Davies dat virussen lang niet allemaal slecht zijn en stelt: “In feite zijn ze meestal goed.” Naast hun positieve rol kunnen virussen die bacteriën infecteren – bekend als fagen – helpen om bacteriële populaties onder controle te houden, terwijl virussen ook in verband zijn gebracht met tal van andere belangrijke processen, van het helpen van planten om te overleven in extreem hete bodems tot het beïnvloeden van biogeochemische cycli. En, zoals Davies opmerkt, kan een aanzienlijk deel van het menselijk genoom overblijfselen zijn van oude virussen. ” We horen over het microbioom in ons, en er is een planetair microbioom”, aldus Davies, en gezien deze fundamentele rol onderschrijft hij dus ook de hypothese dat, mochten er virussen in in andere uithoeken van het universum bestaan, dit niet zeer zorgwekkend zou moeten zijn.  Zelfs mensen zouden kunnen zijn verschenen dankzij overblijfselen van oude virussen, betoogt de wetenschapper. ” Laatstgenoemde nog eens onderstreept door recent onderzoek, ik citeer uit dit BBC artikeL getiteld ‘What is all viruses disappeared?’: “De overgrote meerderheid van virussen is niet pathogeen voor de mens, en velen spelen een integrale rol bij het ondersteunen van ecosystemen. Anderen houden de gezondheid van individuele organismen in stand – alles van schimmels en planten tot insecten en mensen. “We leven in evenwicht, in een perfect evenwicht, en virussen maken daar deel van uit,” vertelt Susana Lopez Charretón, viroloog aan de Nationale Autonome Universiteit van Mexico. Tony Goldberg , een epidemioloog aan de Universiteit van Wisconsin-Madison stelt: “Ik denk dat als alle virussen plotseling zouden verdwijnen, de wereld ongeveer anderhalve dag een prachtige plek is, en dan zouden we allemaal sterven – dat is de bottom line.” Bronnen: The Guardian, Nature, BBC, UArizona, NASA

NASA’s Nancy Grace Roman ruimtetelescoop bereikt belangrijke bouwtechnische mijlpalen

NASA heeft recent onthuld dat alle ontwerp- en ontwikkelingstechnische werkzaamheden aan de Roman Space Telescope (RST), voorheen de WFIRST, zijn voltooid.  Deze ruimtetelescoop moet astronomen meer inzicht gaan geven in de aard van donkere energie en ook op zoek gaan naar exoplaneten, en zogenoemde ‘weesplaneten’ Aan de telescoop wordt gewerkt door NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, NASA JPL en Caltech. In deze perspublicatie van NASA zegt Julie McEnergy, senior projectwetenschapper bij de Roman Space Telescope het volgende over de vorderingen: “Na het bekijken van onze uitgebreide hardwaretesten en geavanceerde modellering, heeft een onafhankelijk beoordelingspanel bevestigd dat het observatorium dat we hebben ontworpen zal werken.” Nu de basis is gelegd, is het team enthousiast om door te gaan met het bouwen en testen van het observatorium. Jackie Townsend, plaatsvervangend projectmanager voegde toe: “Nu deze beoordeling is voltooid, gaan we de spannende fase in waarin we de vluchthardware die we van plan zijn te gaan gebruiken gaan assembleren en testen.” En vervolgt: “Als al onze vluchthardware klaar is in 2024, houden we het ‘System Integration Review’ en integreren we het gehele observatorium. Ten slotte zullen we de telescoop testen in omgevingen die de lancering en geplande baan simuleren om er zeker van te zijn dat de RST werkt zoals ontworpen.” De missie is gepland om uiterlijk in mei 2027 te lanceren.
Bovenstaande foto toont de  opstelling voor het testen van de ruimteomgeving van de technische ontwikkelingseenheid voor Roman’s Solar Array Sun Shield, die twee doelen zal dienen. Ten eerste zal het elektrische stroom leveren aan het observatorium. Ten tweede zal het de Optical Telescope Assembly, het WFI  en de CGI instrumenten beschermen tegen zonlicht. Credits: NASA/Chris Gunn
De ruimtetelescoop werd in 2010 aanbevolen door het National Research Council van de VS als topprioriteit voor astronomisch onderzoek van het volgende decennium. Werkzaamheden startten in 2011. In 2016 werd de WFIRST goedgekeurd voor ontwikkeling en lancering. De telescoop bezit een 2,4 brede spiegel die stellair licht reflecteert naar beeldsensoren voor verwerking en draagt twee wetenschappelijke instrumenten bij zich. Het Wide-Field Instrument (WFI), dit is een nabij-infraroodcamera, die een beeldscherpte biedt die vergelijkbaar is met die van de Hubble over een gezichtsveld van 0,28 vierkante graden, 100 keer groter dan de beeldcamera’s van de HST. Het Coronagraphic Instrument (CGI) is een camera en spectrometer, met een hoog contrast en een klein gezichtsveld die zichtbare en nabij-infrarode golflengten bestrijkt m.b.v. nieuwe technologie voor het onderdrukken van sterrenlicht. De RST’s primaire missie is gericht op de expansiegeschiedenis van het heelal en de groei van de kosmische structuur met meerdere methoden in overlappende roodverschuivingsbereiken, met als doel het nauwkeurig meten van de effecten van donkere energie. Op 20 mei 2020 kondigde NASA-hoofd Jim Bridenstine aan dat de missie de Nancy Grace Roman Space Telescope zou worden genoemd als erkenning voor de fundamentele rol van Nancy Roman als Chief of Astronomy op het gebied van astronomieonderzoek vanuit de ruimte. De telescoop gaat ook op zoek naar exoplaneten en hun potentieel voor het ondersteunen van leven.

Nancy Roman (1925 – 2018), Goddard Space Flight Center Credits; NASA

Nancy Roman werd geboren in Nashville, Tennessee op 16 mei 1925. Als kind voelde ze zich aangetrokken tot de sterren. Roman vertelde ooit in een korte NASA-documentaire. ‘Ik gaf mijn moeder de schuld omdat ze me altijd mee uit nam en me de sterrenbeelden liet zien en me het noorderlicht liet zien en dat soort dingen.” Roman behaalde een Bachelor of Science in de astronomie aan Swarthmore College en een doctoraat aan de Universiteit van Chicago. In 1955 besloot ze een baan aan te nemen bij het US Naval Research Laboratory, en in 1959 werd ze een van de eerste groep arbeiders die zich bij NASA voegde, als hoofd astronomie en relativiteit bij het Office of Space Science, slechts zes maanden nadat het bureau was opgericht. Bij NASA drong Roman aan op de ontwikkeling van een orbitale telescoop om kosmische straling in de ruimte te meten die anders onmogelijk op aarde te detecteren zou zijn vanwege atmosferische interferentie. Ze heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van vier in een baan om de aarde draaiende astronomische observatoria tussen 1966 en 1972, en hielp bij het opzetten van de International Ultraviolet Explorer, een gezamenlijk NASA/ESA project. Roman speelde ook een centrale rol bij het overtuigen van het congres om de ontwikkeling van de Hubble-telescoop ter waarde van $ 36 miljoen te financieren. In 1998 beschreef Hubble’s hoofdwetenschapper Ed Weiler haar als ‘de moeder van de Hubble-ruimtetelescoop’. Ze stierf op 25 december 2018 een natuurlijke dood – op 93-jarige leeftijd.  Bron: NASA

‘Hyceaanse’ planeten – hete oceaanwerelden met waterstofrijke atmosferen – kunnen de speurtocht naar buitenaards leven bespoedigen

Impressie van een hyceaanse planeet. Credit: Amanda Smith

Jawel, een nieuwe naam die wordt geïntroduceerd in de sterrenkunde: hyceaanse planeten. Het staat voor een nieuwe klasse van exoplaneten, die geïdentificeerd is door een team van sterrenkundigen onder leiding van Nikku Madhusudhan (Cambridge’s Institute of Astronomy). Het staat voor leefbare hete oceaanwerelden met waterstofrijke (H2) atmosferen, die volgens de onderzoekers wel eens vaker kunnen voorkomen in de Melkweg dan de ‘gewone’ aardachtige planeten. Het gaat om leefbare planeten, dus ze zijn qua massa, temperatuur, omvang en atmosferische omstandigheden geschikt om leven te herbergen. Dat maakt het volgens de onderzoekers goed mogelijk dat we al binnen twee tot drie jaar biosignaturen van leven op dergelijke planeten kunnen detecteren, zoals ze schrijven in dit artikel, dat gepubliceerd is in The Astrophysical Journal. Veel van de kandidaat-hyceaanse planeten die gevonden zijn die zijn groter en heter dan de aarde. Maar dat maakt ze niet minder aantrekkelijk om gastheer te zijn van oceanen met microbacterieel leven, zoals we dat ook op aarde aantreffen bij de zogeheten extremofielen, organismen die bij extreme omstandigheden kunnen leven. De hyceaanse planeten hebben een groter temperatuurbereik waarbij leven nog mogelijk is, dus hun leefbare zone (de zogeheten Goudlokjezone) is groter dan die van aardachtige planeten.

Impressie van de planeet K2-18b. Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Er zijn momenteel 4833 exoplaneten ontdekt en de meeste daarvan zijn planeten met afmetingen tussen die van de aarde en Neptunus, de zogeheten super-aardes en mini-neptunussen. De meeste van die mini-Neptunussen zijn groter dan 1,6 keer de diameter van de aarde en er werd altijd van gedacht dat de druk in de atmosfeer van deze planeten te groot was om leven te kunnen herbergen. Maar onderzoek van één zo’n mini-Neptunus – K2-18b om precies te zijn – door het team van Madhusudhan laat zien dat zo’n planeet wel degelijk leven kan herbergen. Naar aanleiding daarvan ging men uitzoeken onder welke condities planeten leven kunnen herbergen en dat leidde tot de identificatie van deze nieuwe klasse van exoplaneten, die veel oceanen bevatten en een waterstofrijke atmosfeer. Ze kunnen tot 2,6 keer zo groot als de aarde zijn en het kan er 200 °C worden. Het zijn die oceanen die leven zouden kunnen bevatten. Met toekomstige telescopen zoals de James Webb Space Telescope (JWST), die eind dit jaar wordt gelanceerd, hopen ze een begin te kunnen maken met de speurtocht naar de biosignaturen bij de hyceaanse planeten, om te beginnen bij K2-18b. Alle kandidaat-hyceaanse planeten die ze met de JWST willen onderzoeken draaien om rode dwergsterren en liggen tussen 35 en 150 lichtjaar van ons vandaan. Bron: Universiteit van Cambridge.

Astrofysici filteren ‘vals-positieve’ zuurstofrijke terrestrische exoplaneten

Astrofysici van de Universiteit van Santa Cruz hebben met behulp van computermodellen de geochemische evolutie van terrestrische exoplaneten nader onderzocht met als doel uit te zoeken hoe een levenloze exoplaneet aan zuurstof zou kunnen komen. Bij de zoektocht naar leven op exoplaneten is de aanwezigheid van zuurstof in hun atmosfeer een potentieel teken van biologische activiteit. Het blijft een ‘potentieel’ teken, want het hoeft zeker niet zo te zijn, de aanwezigheid van zuurstof kan een heel andere oorsprong hebben en dat is wat dit team getracht heeft uit te zoeken. Dit deed men door middel van het beschrijven van drie verschillende scenario’s waarop zo een levenloze rotsachtige exoplaneet zodanig evolueert dat er wel zuurstof in zijn atmosfeer verschijnt. De resultaten zijn op 13 april j.l. gepubliceerd in het AGU Advances.

Lees verder

Nieuwe Netflix docuserie ‘Alien Worlds’ is wetenschap en fictie in de mix

Vanaf 2 december j.l. is de nieuwe sciencefiction serie ‘Alien Worlds’ te zien op Netflix. Onder is de trailer te bekijken. In het eerste seizoen wordt de vraag; is er leven op andere planeten? wederom gesteld en worden vreemde werelden voorgesteld. De serie past de levenswetten van de aarde toe op de rest van de Melkweg en combineert wetenschappelijke feiten en fictie om leven op andere planeten uit te beelden. Hiervoor gaat men over de hele wereld om kennis te maken met wetenschappers, als (exo)biologen en planetair astronomen, die speculeren over leven op andere planeten en welke vorm deze mogelijk aannemen. Lees verder

Bij hoeveel sterren kan je een transitie van de aarde voor de zon langs zien?

Credit: ESA/ATG medialab

We kennen inmiddels 4296 bevestigde exoplaneten (een andere catalogus geeft zelfs 4370 stuks aan) en 3269 stuks daarvan zijn ontdekt met de transitiemethode, grotendeels ontdekt door de Kepler ruimtetelescoop. Bij die transitiemethode houdt men veel sterren tegelijk in de gaten en als een ster dan periodiek een dip in z’n lichtcurve laat zien kan het zijn dat die dip veroorzaakt wordt doordat er gezien vanaf de aarde een planeet voor de ster langsschuift, een deel van het licht van de ster verduisterend. Maar nu de vraag naar het omgekeerde: kan men vanaf andere sterren gezien de aarde voor de zon langs zien schuiven en een dip in de lichtcurve van de zon zien? En zo ja, bij hoeveel sterren kan dat dan? Voor die vraag zag het duo L. Kaltenegger en J. Pepper (Carl Sagan Institute / Astronomy Department, Cornell University) zich gesteld en om ‘m te beantwoorden doken ze in de gegevens die verzameld zijn met TESS en Gaia, twee ruimtetelescopen van NASA resp. ESA, die de gegevens van zeer veel sterren in de Melkweg hebben bestudeerd.

Credit: L. Kaltenegger en J. Pepper (Carl Sagan Institute / Astronomy Department, Cornell University

De maakten gebruik van twee criteria: de “Earth Transit Zone” (ETZ), een smalle strook aan de ecliptica van een halve graad breed (da’s de breedte van de Volle Maan), waarvandaan men een aarde-transitie kan zien, en  de “restricted Earth Transit Zone (rETZ), dat deel van de ETZ waar zo’n aarde-transitie meer dan tien uur duurt. De groslijst van sterren in die ETZ bevatte maar liefst 10,3 miljoen sterren, maar toen de twee sterrenkundigen zich beperkten tot sterren die maximaal 100 parsec (326 lichtjaar) van ons vandaan staan hielden ze 1004 sterren over. En daarvan waren er 508 sterren die zich bevinden in de rETZ, waar ze dus een transitie van de aarde kunnen gadeslaan die minstens tien uur duurt. De meeste van deze sterren zijn M-dwergen, kleine, rode oude sterren, aan het einde van de hoofdreeks van het HR-diagram.

Kunnen ze vanaf deze planeet bij een rode dwerg de aarde voor de zon langs zien schuiven? Credit: Wikipedia.

Van de sterren die een aarde-transitie kunnen zien zijn er twee waarvan we al weten dat die planeten hebben: K2-155 (met drie planeten, waarvan eentje een potentiële super-aarde) en K2-240 (twee planeten, waarvan ook eentje een superaarde). Als op die planeten intelligent leven zou zijn en zij zouden hun Kepler-telescoop op de zon richten zouden ze dus ook signalen van ons kunnen detecteren! Hier het vakartikel over de berekeningen aan de aarde-transities. Bron: Astrobites.

Exoplaneet LHS 1140b blijkt kolossale waterwereld

Een exoplaneet die mogelijk 80 x meer water bevat dan onze aarde en een oceaan bezit van honderden kilometers diep is recent geïdentificeerd door een internationaal team van astronomen o.l.v. van Jorge Lillo-Box, verbonden aan het Madrileense Centro de Astrobiología. De exoplaneet bevindt zich in het planetair systeem LHS 1140, op 40 lichtjaren (10,5 parsec) afstand. De ouderster, LHS 1140 is een rode dwerg in het sterrenbeeld Cetus, meer dan 5 miljard jaar oud en heeft 15% van de massa van de zon. Met behulp van HARPS’s data (de High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) en de inmiddels gepensioneerde Spitzer Space-telescoop – ontdekte men in 2017 dat deze koele dwergster, opp.vlakte temperatuur rond de 2100 tot 3400 graden Celsius, twee exoplaneten herbergde, LHS 1140c en LHS 1140b. Beide exoplaneten bezitten rotsachtige composities, de binnenplaneet, LHS 1140c, heeft een omlooptijd rond zijn ster van slechts 3.8 dagen. De andere exoplaneet, LHS 1140b, met een omlooptijd van 24 dagen, bleek net binnen de bewoonbare zone te vallen, (ook wel ‘habitable zone’ of HZ genoemd, het gebied binnen een planetenstelsel op een dergelijke afstand van de ster dat er leven mogelijk is zoals dat voorkomt op de aarde, een van de criteria is water aan het oppervlak). Astronomen, afkomstig van het Remote Worlds Lab, het Franse Laboratoire d’Astrophysique de Marseille en het Spaanse Centro de Astrobiología, gingen de afgelopen jaren enthousiast door met het verzamelen van nog meer data over dit systeem, en voegden er gegevens aan toe van ESO’s ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) en TESS. Het team was in staat om 113 nieuwe zeer nauwkeurige radiale snelheidswaarnemingen te verzamelen in een tijdsspanne van anderhalf jaar, een verdubbeling van de hoeveelheid gegevens die aanvankelijk met HARPS werd verkregen.

Lees verder

Twee superaardes ontdekt rondom nabije dwergster [Update]

Artistieke impressie van de exoplaneten bij Gliese 887. Credit: Mark Garlick.

Astronomen van de Universiteit van Göttingen hebben twee super-aardes gevonden bij de nabije ster Gliese 887, die toevallig de helderste rode dwergster aan de sterrenhemel is. Super-aardes hebben een massa die hoger is dan bij de aarde, maar flink lager is dan bij onze lokale ijsreuzen Uranus en Neptunus.

De gevonden exoplaneten draaien vlakbij de zogenaamde leefbare zone rondom Gliese 887, de afstand waarop vloeibaar water aan het oppervlak mogelijk zou kunnen zijn. Het is niet helemaal bekend wat de samenstelling van de planeten zal zijn, hoewel ze vermoedelijk rotsachtig van aard zijn. Een meer gasvormige samenstelling, zoals bij Uranus en Neptunus, kan niet uitgesloten worden. Na enige correspondentie met de auteurs blijkt dat beide planeten een massa hebben van iets meer dan 2 aardemassa’s, waardoor ze vrijwel zeker rotsachtig zullen zijn.

De planeten zijn ontdekt doordat ze met hun zwaartekracht hun moederster doen wiebelen. De gevonden signalen corresponderen met een omlooptijd van respectievelijk 9,3 en 21,8 dagen. Dat betekent dat beide super-aardes, die Gliese 887b en Gliese 887c gedoopt zijn, veel dichter bij hun moederster staan dan Mercurius bij onze zon. Aangezien rode dwergsterren veel kleiner en minder helder zijn dan de zon, bevindt de leefbare zone zich ook veel dichterbij de moederster dan we gewend zijn in ons zonnestelsel.

De gemiddelde oppervlakte-temperatuur van de buitenste planeet wordt door de wetenschappers geschat op 70 graden Celsius. Dit zou de planeet, afhankelijk van de samenstelling van de atmosfeer, mogelijk leefbaar kunnen maken voor extremofielen (microben die bestand zijn tegen dergelijke temperaturen) of natuurlijk voor vormen van leven “zoals wij dat niet kennen”.

Nu is de ontdekking van een Super-aarde niet langer heel baanbrekend, maar toch worden astronomen enthousiast van deze twee exemplaren. Ze staan namelijk op een afstand van slechts 11 lichtjaar, waardoor het relatief gemakkelijk zal zijn om hun dampkring te bestuderen. Hiermee zijn de planeten aantrekkelijke doelwitten voor de James Webb Space Telescope, de opvolger van Hubble waarvan de lancering talloze keren is uitgesteld – recent nog vanwege de Corona-crisis.

Overigens is de moederster, Gliese 887, bijzonder rustig voor een rode dwerg. Dat is goed nieuws, aangezien dergelijke sterren normaliter super-actief zijn, met krachtige sterrevlammen en een stormachtige sterrewind. Dat betekent dat een gemiddelde rode dwergster een planeet gemakkelijk van zijn dampkring kan ontdoen. Dat zal bij Gliese 887b en Gliese 887c gelukkig geen issue zijn.

Het volledige vak-artikel over de ontdekking kan hier ingezien worden.

Bron: Universiteit van Göttingen

Circulatiestromingen in de oceaan bevatten mogelijk belangrijke aanwijzingen voor leven op exoplaneten

Welke van de tot nu toe ontdekte duizenden exoplaneten zal leven, zoals wij dat kennen, herbergen? Waarnemingen betreffende de grootte, massa en samenstelling van de atmosfeer van exoplaneten worden over lichtjaren afstand gedaan o.a. door de TESS en Cheops telescopen, en het blijft een complexe opgave voor wetenschappers om op basis hiervan voorspellingen te doen voor wat betreft exoplanetair leven. Toch proberen wetenschappers wereldwijd stappen te zetten in deze zoektocht. Een team van planetair onderzoekers van de Universiteit van Chicago o.l.v. Jade Checlair presenteerde recent een nieuw model dat voorspellingen doet over hoe circulatiepatronen van oceanen het leven op een planeet kunnen beïnvloeden. Er is nog niet zoveel onderzoek geweest naar exoplaneet-oceanen en co-auteur Dorian Abbot zei hierover: “Deze studie startte het proces van beoordeling van de impact die oceaancirculatie heeft op de voedingsstoffenkringloop, biologische productiviteit en, mogelijk, de detecteerbaarheid van leven op exoplaneten.” De bevindingen van dit onderzoek, gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters*, waren verrassend, ze suggereren dat het zoeken naar een soort ’tweelingaarde’, een exoplaneet met zoveel mogelijk ‘aardachtige’ kenmerken misschien wel niet de meest voor de hand liggende plek is om naar buitenaards leven te zoeken.

Lees verder

Ster ontdekt met zes planeten, die (bijna) perfect in resonantie zijn

Impressie van HD 158259 en z’n zes planeten. Credit: Michael S. Helfenbein / Yale University.

Sterrenkundigen hebben een ster ontdekt, waar zes planeten omheen draaien, wiens banen in een (bijna) perfecte resonantie met elkaar zijn. Het gaat om de ster HD 158259, gelegen in het noordelijke sterrenbeeld Draak. Met de SOPHIE spectrograaf van het Haute-Provence Observatorium in Zuid-Frankrijk hebben ze ster maar liefst 300 keer kunnen waarnemen en daaruit konden ze de radiële snelheid van de ster zeer nauwkeurig bepalen, de snelheid van ons af en naar ons toe. Als er rond een ster één of meer planeten draaien trekken die door hun zwaartekracht aan de ster en dat zorgt ervoor dat ‘ie een beetje heen en weer wiebelt. Op die manier werd in 1995 51 Pegasi b ontdekt door Michel Mayor en Didier Queloz, de allereerste ontdekte exoplaneet, waarvoor de Zwitsers vorig jaar de Nobelprijs voor de Natuurwetenschappen kregen. En op dezelfde manier ontdekte François Bouchy met z’n team de zes planeten bij HD 158259, één superaarde het dichtste bij de ster en vijf mini-Neptunussen iets verderop. Sterrenkundigen kennen inmiddels pakweg een dozijn van dergelijke systemen met zes of meer planeten, zoals TRAPPIST-1 en Kepler-80, maar die van HD 158259 is best bijzonder, want de planeten verkeren bijna allemaal in een 3:2 resonantie. Dat betekent dat als de binnenste planeet drie rondjes om de ster heeft afgelegd de volgende planeet er twee heeft afgelegd, alsof het lijkt op een muzikaal ritme (zie de afbeelding hieronder).

Credit: UNIGE/NASA

Het is een heel compact systeem, want de buitenste planeet van alle zes staat 2,6 keer zo dichtbij de ster als Mercurius staat tot de zon. Door onderzoek aan planeetsystemen zoals bij HD 158259 willen sterrenkundigen meer te weten komen over hun ontstaan en verdere ontwikkeling. Eén van de dingen die ze daarbij te weten willen komen is of planeten ontstaan en dan zo’n beetje op huis plaats blijven of dat er sprake is van planetaire migratie. De waarnemingen met SOPHIE werden aangevuld met waarnemingen gedaan met de TESS ruimtetelescoop van de NASA. Hier het vakartikel over de waarnemingen, te verschijnen in Astronomy & Astrophysics. Bron: Universiteit van Genève.