Een stabiele obliquiteit is een voorwaarde voor leven op een buitenaardse wereld.

De obliquiteit is de hellingshoek van de evenaar ten opzichte van het omloopvlak van een planeet in de baan om de zon. Zoals je wellicht weet, heeft de aarde een axiale variatie van ruim 23 graden. Hierdoor hebben we hier op aarde te maken met seizoenen. Momenteel is het noordelijk halfrond gekanteld naar de zon, waardoor het hier zomer is.

Wat veel mensen niet weten, is dat de hellingshoek varieert met een periode van ongeveer 41.000 jaar. In het geval van de aarde is het maximum 24,4 graden en het minimum 22,6 graden. Het minimum zal over 9.800 jaar vallen. Het is goed nieuws voor leven op aarde dat de hellingshoek niet teveel varieert, want dat zou een negatieve impact hebben op de leefbaarheid van de planeet. Zo heeft Mars een instabiele obliquiteit die – in de loop van miljoenen jaren – van nul naar zestig graden kan gaan. “Deze instabiliteit heeft er mogelijk mede voor gezorgd dat Mars zijn atmosfeer kwijtraakte en dat het oppervlaktewater is verdampt”, concludeert professor Gongjie Li van Georgia Tech.

Waarom varieert de ashelling van de aarde niet zo extreem als Mars?

De aarde en Mars beïnvloeden elkaar, maar er is één groot verschil. De aarde heeft een grote natuurlijke satelliet – de maan – die er voor zorgt dat de ashelling redelijk stabiel blijft. Mars heeft geen grote manen, waardoor de ashelling in de loop van miljoenen jaren flink kan afwijken.

Stabiele ashelling
Wetenschappers van Georgia Tech hebben nu nieuwe simulaties uitgevoerd om de obliquiteit van aardachtige exoplaneten – zoals Kepler-186f en Kepler-62f – te achterhalen. Uit deze simulaties blijkt dat beide exoplaneten waarschijnlijk een stabiele ashelling hebben.

Hoewel de aarde de stabiele ashelling te danken heeft aan de maan (zie kader), hebben Kepler-186f en Kepler-62f geen grote natuurlijke satelliet nodig. Dat blijkt uit de simulaties. “Zelfs zonder manen blijven de draaiassen van Kepler-186f en 62f tientallen miljoenen jaren constant”, zegt Li.

Paper
Benieuwd naar het paper? Het is deze week verschenen in het wetenschappelijke vakblad The Astronomical Journal.