kepler-36

Nieuw onderzoek geeft meer inzicht in de leefbaarheid van exoplaneten die heel dicht bij elkaar staan.

De afgelopen jaren ontdekken onderzoekers de ene na de andere planeet. En soms wijst alles erop dat leven op die exoplaneten mogelijk is. De planeten bevinden zich dan in de leefbare zone: een denkbeeldige zone rond een ster waarin vloeibaar water kan bestaan. Het kan zelfs zijn dat in een leefbare zone rond een ster twee planeten cirkelen. Maar wat voor invloed heeft dat op de leefbaarheid van die planeten? Wetenschappers hebben dat nu uitgezocht.

Kepler-36
De onderzoekers kwamen op het idee om hier onderzoek naar te doen toen ze zich nog eens over Kepler-36 bogen. Dit systeem bestaat uit een ster en twee planeten die ontzettend dichtbij elkaar staan (zie afbeelding bovenaan dit artikel). De ene planeet doet er 13,8 dagen over om een rondje rond de ster te voltooien. De andere heeft daar 16,2 dagen voor nodig. Op het moment waarop ze het dichtst bij elkaar staan, is de afstand tussen de twee planeten slechts 1,9 miljoen kilometer.

Dichtbij
“Het is heel intrigerend om je een systeem voor te stellen waarin je twee aardachtige planeten hebt die naast elkaar om hun ster draaien,” vertelt onderzoeker Jason Steffen. “Als we sommige van de systemen die we met Kepler hebben gezien, opschalen naar de grootte van de baan van de aarde, dan zouden de twee planeten wanneer ze het dichtst bij elkaar staan slechts een tiende van 1 AU (Astronomical Union, de afstand tussen de aarde en de zon, red.) van elkaar verwijderd zijn. Dat is slechts veertig keer de afstand tot de maan.” Ter vergelijking: Mars is altijd meer dan 200 keer de afstand tot de maan van ons verwijderd.

Obliquiteit
Als twee exoplaneten zo dichtbij elkaar staan, dan roept dat vragen op. Bijvoorbeeld over de obliquiteit (de axiale variatie). De as van de aarde staat niet recht, maar iets (23,5 graden) schuin op het omloopvlak. Het zorgt er onder meer voor dat we seizoenen hebben en dat het klimaat op aarde prettig is. Als de obliquiteit van de aarde net een paar graden anders was, was het heel anders geweest. Dan zou het bijvoorbeeld zomaar continu heel erg koud kunnen zijn op aarde. Maar hoe zit dat met twee exoplaneten die heel dicht bij elkaar staan? Trekken zij niet zodanig aan elkaar dat hun obliquiteit continu verandert en het klimaat er onstabiel is en wellicht zelfs leven onmogelijk maakt? “We ontdekten dat de obliquiteit van planeten in systemen met meerdere leefbare planeten niet echt aangetast werd door het feit dat de planeten dicht bij elkaar staan,” stelt onderzoeker Gongjie Li. “Slechts heel zelden zou hun klimaat op dramatische wijze veranderen.

Panspermie
Een andere interessante vraag is hoe het zit met panspermie. Kan leven van de ene planeet worden weggeslingerd en op de andere planeet landen (bijvoorbeeld wanneer er op een planeet een meteoriet inslaat)? Op aarde zijn meer dan 100 meteorieten afkomstig van Mars gevonden. Het is dus niet ondenkbaar dat gesteente van de ene planeet op de andere belandt. Maar kunnen deze meteorieten ook leven met zich meebrengen? De onderzoekers stellen van wel.

Reizend leven
Wanneer twee exoplaneten dicht bij elkaar om een ster cirkelen hoeft een meteorietinslag niet zo energierijk te zijn om ervoor te zorgen dat materiaal van planeet A op planeet B landt. En daardoor is de kans dat micro-organismen de inslag overleven, ook groter dan bijvoorbeeld in het zonnestelsel. Een ander voordeel is dat de tijd die het materiaal nodig heeft om van de ene naar de andere planeet te reizen, beperkt is. Daarnaast reist het materiaal in verschillende stromen door de ruimte, waardoor het aannemelijk is dat materiaal afkomstig van één inslag op meerdere locaties op de andere planeet inslaat. En daardoor is de kans dat leven afkomstig van planeet A voet aan de grond krijgt op planeet B ook weer groter.

“Je kunt je voorstellen dat wanneer op beide planeten beschavingen ontstaan, deze honderden jaren met elkaar communiceren alvorens ze elkaar in levende lijve zien”

Intelligent leven
“Dergelijke systemen en manen die rond een grote planeet in de leefbare zone cirkelen: het zijn scenario’s waarin leven – intelligent leven met name – op twee plaatsen tegelijkertijd, maar in hetzelfde systeem kan bestaan,” stelt Steffen. En als de ene planeet leven zaait op de andere planeet en het uitgroeit tot intelligent leven, dan kunnen levensvormen op planeet A gemakkelijk communiceren met levensvormen op planeet B, omdat de planeten zo dichtbij elkaar staan. “Je kunt je voorstellen dat wanneer op beide planeten beschavingen ontstaan, deze honderden jaren met elkaar communiceren alvorens ze elkaar in levende lijve zien.”

Samenvattend stellen de onderzoekers niet dat het heel gemakkelijk is voor leven om op een exoplaneet voet aan de grond te krijgen. Maar wanneer zo’n exoplaneet een vriendje in de buurt heeft, kan dat helpen. Zo blijken de planeten geen negatief effect te hebben op elkaars klimaat (en dus leefbaarheid). En wanneer leven na een meteorietinslag van planeet A naar planeet B reist, spreidt het feitelijk zijn kansen. Wanneer het leven het op planeet A heel moeilijk krijgt, kan het wellicht op planeet B wel blijven bestaan.