Het krachtige magnetische veld van de TRAPPIST-1-ster verwarmt de binnenkant van vier van de zeven planeten in zijn systeem zo erg dat complex leven daar onmogelijk is - er kunnen slechts drie buitenste exoplaneten worden bewoond.
Onderzoekers uit Europa en Rusland hebben het effect van het gemeten magnetische veld van de TRAPPIST-1-ster op zijn planeten berekend. Ze ontdekten dat de vier lichamen die het dichtst bij het licht staan, ofwel bedekt zijn met oceanen van lava, of sterke vulkanische activiteit ervaren. Dit gebeurt door de verwarming van de planeten door elektromagnetische inductie van hun ster - een mechanisme dat afwezig is in het zonnestelsel. Een gerelateerd artikel is gepubliceerd in Nature Astronomy.
Op 22 februari 2017 kondigde een internationale groep astronomen op een sensationele persconferentie bij NASA de ontdekking aan van een systeem van zeven aardachtige planeten nabij de ultrakoude rode dwerg TRAPPIST-1, die slechts 39,5 lichtjaar verwijderd is. Volgens wetenschappers zijn alle zeven planeten ongeveer even groot als de aarde, en drie ervan liggen in de bewoonbare zone en kunnen oceanen hebben. Deze drie planeten ontvangen van hun lichtbron ongeveer dezelfde hoeveelheid warmte als onze planeet.
Schematische weergave van het TRAPPIST-1-systeem.
De auteurs van het nieuwe werk berekenden het effect van het gemeten magnetische veld TRAPPIST-1 (600 gauss) op de binnenste gesmolten delen van de TRAPPIST-1b-, c-, d- en e-planeten. Daarbij gingen ze uit van de veronderstelling dat de samenstelling van deze planeten dicht bij die van de aarde ligt. En de afwijking van de magnetische pool van de rotatieas voor een ster in dit systeem is bijna 60 graden.
Het bleek dat de vier planeten die het dichtst bij de ster staan, ernstig moeten worden verwarmd door elektromagnetische inductie, die werkt volgens hetzelfde principe als de inductiekookplaat van de aarde. Als gevolg van veranderingen in het magnetische veld dat inwerkt op de planeten terwijl ze roteren ten opzichte van de ster, zou er een wervelstroom moeten ontstaan in de mantel, die ze van binnenuit verwarmt.
Het verhittingsniveau moet zodanig zijn dat deze vier lichamen ofwel bedekt zijn met oceanen van lava, of worden geschud door de meest intense vulkaanuitbarstingen. In het laatste geval kan hun atmosfeer oververzadigd zijn met kooldioxide, wat zal leiden tot een toename van het broeikaseffect en oververhitting van het oppervlak volgens het Venus-scenario. De planeet TRAPPIST-1e bevindt zich formeel in de bewoonbare zone, maar als de schattingen van de auteurs kloppen, is hij praktisch ongeschikt voor complex leven.
Opgemerkt moet worden dat er nog drie buitenplaneten zijn in het TRAPPIST-1-systeem, die zich ook in de bewoonbare zone bevinden (de buitenste - als er een dichte atmosfeer is). De invloed van het magnetische veld van de ster (600 gauss) is praktisch niet van toepassing op deze planeten, aangezien ze te ver van de ster verwijderd zijn. In het zonnestelsel is het magnetische veld van de ster zwakker en is de afstand tot de planeten groter dan in TRAPPIST-1. Daarom speelt een dergelijk mechanisme hier een verwaarloosbare rol. Vanwege de afwezigheid ervan in ons systeem, dachten astronomen er niet eens aan dat een dergelijk fenomeen bestaat en op de een of andere manier de planeten in de buurt van andere sterren kan beïnvloeden.
Promotie video:
Vergelijking van de schalen van het zonnestelsel en het TRAPPIST-1-systeem
De onderzoekers merken op dat als de planeten in het TRAPPIST-1-systeem normale platentektoniek hebben, hun mantel efficiënter kan worden gekoeld dan in het model dat ze hebben gebouwd. Op dit moment zijn de meeste wetenschappers echter van mening dat planeten die dicht bij de ster staan, net als TRAPPIST-1b, c, d en e, geen platentektoniek zouden moeten hebben.
Platentektoniek is een typisch mechanisme voor oppervlakte-vernieuwing voor de aarde. Lichte continentale korst drijft op het oppervlak van een dichtere mantel totdat de ene plaat de andere raakt en deze begint te zinken met zijn gewicht. Na onderdompeling in de mantel smelt de oude plaat en vormt zich na verloop van tijd een nieuwe doordat de lichtste componenten naar boven stijgen. Platentektoniek is afwezig op andere planeten in het zonnestelsel, hoewel de redenen hiervoor niet helemaal duidelijk zijn. Er zijn nog geen gegevens over hoe vaak tektoniek is voor exoplaneten. Op aarde helpt het bij het reguleren van de kooldioxide in de atmosfeer en zorgt zo voor een relatief stabiel klimaat op de planeet.
IVAN ORTEGA
