Elke student kent de basisstructuur van de aarde: een dunne korst, een dikke mantel en een kern ter grootte van Mars. Is zo'n structuur echter universeel? Hebben rotsachtige exoplaneten die in een baan om andere sterren draaien dezelfde drie lagen? De resultaten van een nieuwe studie geven een positief antwoord op deze vraag.
“We wilden begrijpen hoe vergelijkbaar deze rotsachtige planeten zijn met de aarde. Het blijkt dat ze erg lijken op onze planeet, - zei de hoofdauteur van de studie Li Zeng.
Om tot deze conclusie te komen, gebruikten Zeng en zijn collega's het PREM-computermodel, het standaardmodel voor het binnenste van de aarde. Ze voegden de mogelijkheid toe om de massa en samenstelling van de planeet te veranderen en modelleerden zes bekende rotsachtige exoplaneten met bekende massa en grootte.
Het bleek dat andere planeten, ondanks hun verschillen met de aarde, allemaal een nikkel-ijzeren kern moeten hebben, die ongeveer 30 procent van de massa van de planeet uitmaakt. Ter vergelijking: ongeveer een derde van de massa van de aarde is geconcentreerd in de kern. De rest van elke planeet zal zijn mantel en korst vormen, net als de aarde.
“We begrepen de innerlijke structuur van de aarde pas een paar honderd jaar geleden. Nu kunnen we de structuur van planeten in een baan om andere sterren bestuderen, hoewel we ze niet kunnen bezoeken,”voegde Zeng toe.
Het nieuwe computermodel zou ook kunnen worden gebruikt om kleine, koude werelden te bestuderen, zoals satellieten en dwergplaneten in het buitenste zonnestelsel. Nadat ze bijvoorbeeld de massa en grootte van Pluto in het systeem hadden ingevoerd, hebben wetenschappers vastgesteld dat het uit een derde van ijs bestaat (voornamelijk water, maar ook ammoniak en methaan).
Het model gaat ervan uit dat exoplaneten een vergelijkbare chemische samenstelling hebben als de aarde. Deze aanname is gebaseerd op een analyse van de overvloed aan belangrijke chemische elementen zoals ijzer, magnesium, silicium en zuurstof in naburige stellaire systemen. Desalniettemin zullen de planeten die in min of meer metaalrijke delen van de melkweg worden gevormd, een andere interne structuur hebben. Wetenschappers gaan in hun volgende studies aandacht besteden aan dergelijke werelden.
Andrey Barabash
Promotie video:
