Hebben we eindelijk aardachtige planeten met veel water of ijs erop ontdekt, is het wéér niet goed.

In 2016 maakten onderzoekers bekend dat rond de dwergster TRAPPIST-1 maar liefst zeven planeten cirkelen. Alle planeten zijn qua grootte vergelijkbaar met de aarde en drie ervan – TRAPPIST-1e, -f en -g – leken zich bovendien in de leefbare zone te bevinden, wat betekent dat ze in theorie vloeibaar water kunnen herbergen op hun oppervlak. Direct werd er natuurlijk druk gespeculeerd: zou hier dan leven te vinden zijn? Waarschijnlijk niet, zo stellen onderzoekers in het blad Nature Astronomy.

Heel veel water
De wetenschappers gingen voor de zes binnenste planeten van TRAPPIST-1 na hoe zij in elkaar steken en ontdekten dat ze bijzonder rijk zijn aan water. Zo blijkt 15% van de massa van TRAPPIST-1b en -c uit water te bestaan. Ter vergelijking: de massa van de aarde bestaat voor slechts 0,02 procent uit water. Voor de buitenste planeten – TRAPPIST-1f en -g – was het nog veel extremer: maar liefst meer dan 50% van hun massa lijkt uit water te bestaan. Het betekent dat zij zoveel water herbergen dat je er honderden aardse oceanen mee zou kunnen vullen.

In het midden van deze afbeelding zie je TRAPPIST-1 en de zeven planeten die eromheen cirkelen. Eronder is het binnenste deel van het zonnestelsel te zien: zoals afgebeeld zou het hele TRAPPIST-1-systeem ruim binnen de omloopbaan van Mercurius vallen als je het in het hart van ons zonnestelsel plaatst. Het is qua omvang dan ook eerder te vergelijken met Jupiter en zijn grote manen. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech.

Leven
“We zien voor het eerst aardachtige planeten die heel veel water of ijs herbergen,” stelt onderzoeker Steven Desch. Goed nieuws, zou je denken. Want in de zoektocht naar buitenaards leven laten onderzoekers zich eigenlijk altijd leiden door de vraag: is er water te vinden? “We denken doorgaans dat de aanwezigheid van vloeibaar water op een planeet van belang is voor de oorsprong van leven, aangezien leven – zoals wij het hier op aarde kennen – grotendeels uit water bestaat en water vereist om stand te houden,” legt onderzoeker Natalie Hinkel uit. “Maar een waterwereld of een planeet die geen oppervlak boven dat water heeft, heeft niet de belangrijke geochemische of elementaire cycli die nodig zijn voor leven.”

Te veel van het goede
Het betekent dat de grote hoeveelheid water op de TRAPPIST-1-planeten het weinig aannemelijk maakt dat daar leven mogelijk is. Laat staan dat er genoeg leven is om een voor ons detecteerbaar signaal in de atmosfeer achter te laten. “Het is een klassiek geval van: ‘te veel van het goede’,” aldus Hinkel.

De planeten rond TRAPPIST-1 zijn ongeveer net zo groot als de aarde. Afbeelding: ESO / M. Kornmesser.

Het onderzoek schoffelt niet alleen onze hoop om aliens rond TRAPPIST-1 aan te treffen, onderuit. Het geeft ook meer inzicht in de evolutie van dit nog altijd bijzondere planeetstelsel. Zo ontdekten de onderzoekers dat een aantal ijsrijke TRAPPIST 1-planeten veel dichter bij de ster staat dan de ijslijn. De ‘ijslijn’ is een denkbeeldige lijn rond een ster: wanneer planeten (vanaf de ster gezien) voorbij die ijslijn staan, kunnen ze waterijs herbergen. Staan ze (wederom vanaf de ster gezien) vóór de ijslijn, dan is dat waterijs gedoemd om te verdampen. Dat enkele ijsrijke TRAPPIST-1-planeten vóór die ijslijn staan, wijst erop dat ze op grotere afstand van de ster zijn geboren en gaandeweg naar de ster toe zijn gereisd. Het is in lijn met eerdere studies die suggereren dat de TRAPPIST-1-planeten niet op hun huidige positie zijn ontstaan. Het is echter voor het eerst dat onderzoekers op basis van de samenstelling van de planeten tot die ontdekking komen én iets meer kunnen zeggen over de afstand die de planeten hebben afgelegd. Omdat sterren zoals TRAPPIST-1 kort na hun geboorte het felst zijn en daarna geleidelijk minder helder worden, verschuift ook de ijslijn door de tijd heen. De exacte afstand die de planeten hebben afgelegd om hun huidige positie te bereiken, is afhankelijk van wanneer zij zijn ontstaan. “Hoe eerder de planeten ontstonden, hoe groter hun afstand tot de ster met het oog op de hoeveelheid ijs die ze herbergen, op dat moment moet zijn geweest.” De onderzoekers denken dan ook dat de planeten ooit zeker twee keer zo ver van hun ster verwijderd waren dan nu het geval is.