Steken rotsachtige planeten die rond andere sterren cirkelen net zo in elkaar als onze planeet? Nieuw onderzoek suggereert van wel.

Onze planeet bestaat uit een ijzeren kern, met daaromheen een dikke mantel en daaromheen een dunne korst. Wetenschappers van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics vroegen zich af of aardachtige planeten buiten ons zonnestelsel dezelfde opbouw kennen. Ze besloten het uit te zoeken met behulp van een model dat gebruikt wordt om het binnenste van de aarde te modelleren: het Preliminary Reference Earth Model (PREM). Ze pasten dit model aan zodat het ook iets kon zeggen over planeten met onder meer een andere massa en lieten het vervolgens los op zes rotsachtige exoplaneten waar we relatief veel van af weten.

Net zoals de aarde
Het model voorspelt dat al deze planeten een kern van ijzer of nikkel bezitten die ongeveer dertig procent van hun massa uitmaakt. Ter vergelijking: de kern van de aarde maakt ongeveer een derde van de totale massa van de aarde uit. Ook stelt het model dat het resterende deel van de rotsachtige planeten uit mantel en korst bestaat (net als de aarde dus). “We wilden zien hoe aardachtig deze rotsachtige planeten zijn,” vertelt onderzoeker Li Zeng. “En nu blijkt dat ze heel aardachtig zijn.”

Links zie je de aarde. Rechts de exoplaneet Kepler-93b. Deze exoplaneet is 1,5 keer groter dan de aarde en vier keer zwaarder. Afbeelding: M. Weiss / CfA.

Links zie je de aarde. Rechts de exoplaneet Kepler-93b. Deze exoplaneet is 1,5 keer groter dan de aarde en vier keer zwaarder. Afbeelding: M. Weiss / CfA.

Structuur
“We begrijpen de structuur van de aarde nog maar enkele eeuwen. En nu kunnen we de structuur van planeten rond andere sterren berekenen, ook al kunnen we die planeten niet bezoeken.”

Pluto
De onderzoekers wijzen erop dat het model dat ze gebruikt hebben, ook benut kan worden om meer te weten te komen over de structuur van bijvoorbeeld manen en dwergplaneten aan de rand van ons zonnestelsel. Zo lieten ze het model ook los op Pluto. Op basis van de massa en omvang van Pluto voorspelde het model dat Pluto voor ongeveer 33 procent uit ijs bestaat. Het gaat dan voornamelijk om waterijs, maar ook om ammoniak- en methaanijs.

Het onderzoek naar de structuur van rotsachtige planeten roept ook vragen op. Zo gaan onderzoekers ervan uit dat verre exoplaneten dezelfde chemische samenstelling hebben als de aarde. Dat is aannemelijk, omdat in nabijgelegen systemen relatief veel ijzer, magnesium, silicium en zuurstof te vinden is. Maar planeten die ontstaan in gebieden waarin de verhouding tussen elementen heel anders ligt, kunnen wel eens een andere structuur hebben. De onderzoekers willen dat in de toekomst gaan uitzoeken.