Eerder werd aangenomen dat exoplaneten, waarop geen land is, ongeschikt zijn om te leven, zelfs ondanks de aanwezigheid van grote hoeveelheden vloeibaar water. Volgens nieuw onderzoek is de mogelijkheid van het ontstaan van leven er nog steeds.
Tegenwoordig zijn er ongeveer vijftig exoplaneten bekend, waarvan de diameters variëren van de grootte van Mars tot verschillende aardes en die zich binnen de bewoonbare zone van hun sterren bevinden - op een orbitale afstand waarop oppervlaktetemperaturen mogelijk zijn voor de aanwezigheid van vloeibaar water. Deze exoplaneten worden beschouwd als de belangrijkste kandidaten voor de aanwezigheid van leven op hen.
Wanneer water echter tientallen procenten van de totale massa van een exoplaneet uitmaakt en er geen waterstof of helium in de atmosfeer is, wordt dit de 'waterwereld' genoemd. Sommige wetenschappers hebben in het verleden betoogd dat waterwerelden niet erg geschikt zijn om te leven. Ze missen de landmassa die de carbonaat-silicaatcyclus regelt - een proces waarbij kooldioxide in evenwicht is tussen de atmosfeer en het binnenste van de planeet, wat nodig is om aanvaardbare oppervlaktetemperaturen te behouden.
De astronoom Amit Levy van Harvard en collega's analyseerden de fysische en geologische mechanismen van de "waterwerelden". Ze ontdekten dat zee-ijs bij voldoende hoge atmosferische kooldioxide-drukken kan worden verrijkt met andere chemische elementen dan water en koolstofputten, waardoor een planetaire stroom wordt gevormd die de balans van de gasdruk herstelt, zoals de carbonaat-silicaatcyclus.
Wetenschappers hebben ontdekt dat om een dergelijk effect te laten werken, de planeet drie keer sneller moet draaien dan de aarde. Dit zal helpen de poolijskappen te vormen en een temperatuurgradiënt in de oceaan te genereren die dit mechanisme ondersteunt. De temperatuurgradiënt kan op zijn beurt de cycli van bevriezen en ontdooien vergemakkelijken die nodig zijn om leven te ontwikkelen in de "waterwerelden", in overeenstemming met de beperkingen van de chemische evolutie.
Astronomen hebben ook een nieuwe "bewoonbare zone" berekend voor dit proces rond zonachtige en kleinere sterren. Het valt dus binnen de gebruikelijke habitatzone.
Concluderend merken de onderzoekers op dat voor zeer kleine sterren (minder dan de helft van de zon) een dergelijk mechanisme niet zou werken vanwege synchrone rotatie met exoplaneten in de bewoonbare zone: ze zouden constant aan dezelfde kant naar de ster worden gedraaid.
Vladimir Mirny
Promotie video:
