Zonder een open oppervlak zouden belangrijke geochemische cycli, inclusief de toevoer van koolstof en fosfor naar oceaanreservoirs door continentale verwering, ontoegankelijk zijn.
De zes planeten van het TRAPPIST-1-systeem kunnen enorme oceanen bevatten, en de hoeveelheid water op sommige ervan is duizend keer groter dan alle waterreserves van de aarde. Deze overvloed kan echter hun levenskansen verminderen, blijkt uit een studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy.
"De werelden van TRAPPIST-1 zijn zeker interessant voor ons, maar ze zijn hoogstwaarschijnlijk levenloos omdat ze te veel water bevatten", zegt Cayman Anteborn, hoofdauteur van de studie aan de Universiteit van Arizona (VS).
Het planetaire systeem van de vage rode dwerg TRAPPIST-1, gelegen op slechts 40 lichtjaar van de aarde, werd ontdekt in 2016. Daaropvolgende waarnemingen onthulden in dit systeem ten minste zeven planeten die qua grootte dicht bij de aarde lagen. De exomeren worden TRAPPIST-1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g en 1h genoemd, in volgorde van toenemende afstand tot de centrale ster.
TRAPPIST-1 is ongeveer 2000 keer zwakker dan de zon, dus de bewoonbare zone bevindt zich heel dicht bij de ster. Alle planeten in het systeem werden gedetecteerd met behulp van de "transit-methode": verschillende instrumenten merkten minuscule dipjes op in de helderheid van de rode dwerg die werden veroorzaakt door de passage van werelden tussen de aarde en TRAPPIST-1. Deze gegevens maakten het mogelijk om de grootte van exoplaneten vast te stellen en daaropvolgende berekeningen - om hun massa te schatten.
Op basis van bekende parameters hebben Cayman Anteborn en zijn team een computermodel van het systeem gemaakt om de samenstelling van de zes TRAPPIST-1-werelden beter te begrijpen. De buitenplaneet TRAPPIST-1h werd niet in het onderzoek meegenomen, omdat er weinig over bekend is.
Artistieke weergave van het TRAPPIST-1-systeem. Krediet: NASA
Als resultaat toonde de simulatie aan dat de planeten van het systeem waterwerelden zijn. Degenen die het dichtst bij de ster TRAPPIST-1b en TRAPPIST-1c staan, zijn waarschijnlijk 10% water, en de buitenste TRAPPIST-1f en TRAPPIST-1g zijn 50%. Als dit waar is, dan is de kans om leven in het systeem te vinden erg klein. Ter vergelijking: op aarde is de massa van water slechts 0,2% van de totale massa van de planeet.
Promotie video:
“Zonder een open oppervlak zullen belangrijke geochemische cycli, inclusief de toevoer van koolstof en fosfor aan oceaanreservoirs door continentale verwering, niet beschikbaar zijn. De enorme hoeveelheid water en de druk ervan op de mantel van de planeet zullen in feite een obstakel worden voor belangrijke geologische processen die kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van leven”, legt Cayman Anteborn uit.
De nieuwe studie werpt ook licht op de vorming en evolutie van het TRAPPIST-1-systeem. Alle zeven planeten liggen momenteel binnen de vroegere "sneeuwgrens", waarbuiten, tijdens de vorming van werelden, water bevroren was. Maar de resultaten suggereren dat de drie buitenplaneten feitelijk buiten deze grens zijn gevormd en in de loop van de tijd naar binnen zijn gemigreerd.
Een artistieke weergave van een lijn sneeuw. Krediet: ESO.
Over het algemeen toont de studie aan dat rode dwergstelsels zoals TRAPPIST-1 niet als miniatuurversies van ons eigen zonnestelsel moeten worden beschouwd, aangezien hun planeten zich op enigszins verschillende manieren en op verschillende tijdschalen kunnen vormen.
Roman Zakharov
