Historische doorbraak? Astronomen vinden sterke aanwijzingen voor atmosfeer rond bewoonbare exoplaneet
De zoektocht naar leven buiten ons zonnestelsel heeft misschien een belangrijke doorbraak opgeleverd. Astronomen hebben sterke aanwijzingen gevonden dat de rotsachtige exoplaneet LHS 1140 b een atmosfeer bezit. Dat zou de eerste keer zijn dat zo'n atmosfeer wordt aangetoond rond een aardachtige planeet in de leefbare zone van zijn ster.
De planeet ligt op ongeveer 50 lichtjaar van de aarde. Worden de resultaten bevestigd, dan betekent dat een historische mijlpaal in de zoektocht naar bewoonbare werelden. De studie verscheen in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Een veelbelovende wereld
LHS 1140 b draait om een rode dwergster. Deze ster is vijf keer kleiner dan onze zon en minder dan één procent zo helder. Een internationaal team uit verschillende landen onder leiding van Harvard-promovendus Collin Cherubim onderzocht de planeet nauwkeurig met de Magellan Clay Telescope in Chili.
Tijdens een transit passeerde sterlicht de atmosfeer van LHS 1140 b. Met spectrograaf WINERED vonden onderzoekers helium dat naar de ruimte ontsnapt. Dat wijst erop dat de planeet een atmosfeer heeft.
Volgens Cherubim voldoet LHS 1140 b daarmee aan twee voorwaarden voor bewoonbaarheid: zij bestaat uit gesteente en heeft een atmosfeer die beschermt tegen straling en water vasthoudt.
De sleutel tot leven?
Een atmosfeer beschermt tegen straling, stabiliseert de temperatuur en voorkomt dat water gemakkelijk ontsnapt. Zonder zo’n laag blijft vloeibaar water waarschijnlijk niet lang aanwezig. Daarom zoeken astronomen naar rotsachtige planeten die in de leefbare zone liggen én een atmosfeer hebben.
Sinds 1992 zijn ruim 6300 exoplaneten ontdekt. Veel daarvan draaien om rode dwergen. Door hun geringe formaat zijn passerende planeten gemakkelijk waar te nemen. Rode dwergen veroorzaken echter ook krachtige uitbarstingen die een atmosfeer kunnen wegblazen. Daardoor was onzeker of planeten rond zulke sterren hun beschermende laag konden behouden.
Op zoek naar helium
Met transit-spectroscopie splitsen astronomen sterlicht op in verschillende golflengten. Elk gas laat daarin een herkenbare ‘vingerafdruk’ achter. Bij LHS 1140 b vonden zij helium.
Ook LHS 1140 c werd onderzocht. Deze planeet staat dichter bij de ster en ontvangt vijf keer zoveel straling, maar daar werd geen helium gevonden. Volgens Cherubim heeft de binnenste planeet haar atmosfeer mogelijk verloren, terwijl de buitenste die deels behield.
Lees meer: Nieuwe telescopen brengen een van de grootste mysteries van het heelal dichterbij
Computermodel krijgt gelijk, WINERED maakt het verschil
De ontdekking past bij Cherubims computermodel. Daarin verdwijnen lichte gassen zoals waterstof snel van kleine planeten die veel straling ontvangen. Zwaarder helium blijft langer achter, waardoor een heliumrijke atmosfeer ontstaat. Dat lijkt bij LHS 1140 b te gebeuren.
De waarneming kwam niet van de James Webb Space Telescope, maar van de Magellan Clay Telescope. De onderzoekers gebruikten WINERED, een spectrograaf met een hogere spectrale resolutie voor deze meting. Volgens Cherubim heeft James Webb hooguit een tiende van het scheidend vermogen van dit instrument.
De ontdekking toont dat telescopen op aarde een belangrijke aanvulling blijven op ruimtetelescopen.
Hoe zou het daar zijn?
Vanaf het oppervlak zou de rode ster volgens Cherubim tweemaal zo groot lijken als onze zon. LHS 1140 b richt steeds dezelfde zijde naar zijn ster. Eén helft is permanent verlicht; de andere ligt altijd in het donker.
Daartussen bevindt zich een schemerzone waar klimaatmodellen de aangenaamste temperaturen voorspellen.
Is dit een oceaanwereld?
De massa en straal van LHS 1140 b wijzen erop dat de planeet minder dicht is dan de aarde. Mogelijk bevat zij veel water, een dikke atmosfeer of beide. Het model voorspelt een sterke koudeval: een koude luchtlaag die voorkomt dat waterdamp naar de ruimte ontsnapt. Als de planeet ooit oceanen had, kunnen die daarom nog aanwezig zijn.
Lees ook: Oekraïense onderzoekers doen opvallende claim: de maan wordt gebruikt als basis voor UFO’s
De James Webb Space Telescope gaat LHS 1140 b verder onderzoeken. Wetenschappers zoeken naar koolstofdioxide, andere gassen en chemische onevenwichtigheden. Zulke signalen kunnen ontstaan door geologische of biologische processen. Ze bewijzen geen leven, maar maken een planeet interessant voor vervolgonderzoek.
Dichtbij én veelbelovend
LHS 1140 b was al een kandidaat in de zoektocht naar buitenaards leven. De aanwijzing voor een atmosfeer maakt haar nog interessanter. Bovendien ligt de planeet op slechts vijftig lichtjaar afstand, astronomisch gezien dichtbij.
Vervolgonderzoek moet uitwijzen of LHS 1140 b een stabiele atmosfeer, vloeibaar water en geschikte omstandigheden voor leven heeft.
Lees ook
