55 cancri e

Koolstofrijke planeten – in de volksmond ook wel ‘diamanten planeten genoemd – komen veelvuldiger voor dan astronomen dachten. Dat suggereren nieuwe modellen die astronomen gebruiken om de samenstelling van planeten te achterhalen.

In 2012 stelden onderzoekers dat de exoplaneet 55 Cancri e – een rotsachtige planeet die twee keer zo groot is als de aarde – waarschijnlijk bedekt is met grafiet en diamant. En dat is best bijzonder. Astronomen gaan er doorgaans vanuit dat rotsachtige exoplaneten – net als de aarde – voornamelijk bestaan uit ijzer, zuurstof, magnesium en silicium en een piepklein beetje koolstof. Koolstofrijke planeten zouden tot wel 75 procent uit koolstof bestaan. Ter vergelijking: de aarde bestaat slechts voor 0,005 procent uit koolstof.

Model
Om de samenstelling van een exoplaneet vast te stellen, gebruiken onderzoekers modellen. Voorgaande modellen keken naar de samenstelling van de schijf waarin de planeten zijn ontstaan. Maar onderzoekers van Yale University komen met een nieuw model dat net iets uitgebreider is. Het kijkt ook naar de samenstelling van de stofschijf waarin planeten ontstaan, maar houdt er tevens rekening mee dat de samenstelling van die schijf naarmate deze ouder wordt, verandert.

De discussie omtrent 55 Cancri e

De diamanten planeet 55 Cancri e is niet onomstreden. Onderzoekers stelden in 2012 vast dat de diamant bijzonder koolstofrijk was, maar in 2013 werd dat alweer voorzichtig in twijfel getrokken.

Verhouding
De onderzoekers ontdekten zo dat in schijven waarin de verhouding koolstof-zuurstof groter is dan 0,8 op grotere afstand van het centrum van de schijf koolstofrijke planeten kunnen ontstaan. Bovendien wijst hun model erop dat koolstofrijke planeten ook kunnen ontstaan in een schijf met een verhouding koolstof-zuurstof van 0,65, zolang die planeten maar dicht bij hun moederster ontstaan. Eerder onderzoek stelde dat koolstofrijke exoplaneten alleen kunnen ontstaan in schijven waarin de verhouding koolstof-zuurstof groter is dan 0,8. Dit nieuwe onderzoek suggereert dat een iets kleinere verhouding ook werkt. En dat is belangrijke informatie: er zijn meer sterren met een verhouding koolstof-zuurstof die groter is dan 0,65 dan sterren met een verhouding koolstof-zuurstof die groter is dan 0,8. “Ons onderzoek laat zien dat exoplaneten extreem divers kunnen zijn als het gaat om hun chemische samenstelling,” vertelt onderzoeker Nikki Madhusudhan. “Velen zijn heel anders dan onze aarde.”

Het onderzoek suggereert dus dat diamanten planeten veelvuldiger voorkomen dan gedacht. Een goede reden om onze kennis over deze diamanten te verdiepen. Hoe zit het bijvoorbeeld met leven op deze planeten? “Het is nog onbekend hoe de koolstofrijke samenstelling de leefbaarheid van exoplaneten beïnvloedt,” stelt onderzoeker John Moriarty. Ook roept het onderzoek de vraag op of onze aarde nu een typische rotsachtige planeet of stiekem heel erg bijzonder is. “Ondanks dat we steeds meer exoplaneten ontdekken, hebben we daar nog steeds geen antwoord op,” moet onderzoeker Debra Fischer bekennen.