Bovendien kent de exoplaneet een gematigde temperatuur waardoor de vraag rijst: is er leven op de planeet mogelijk?

Onderzoekers hebben een wereldprimeur te pakken met de detectie van waterdamp in de atmosfeer van de superaarde K2-18b. De exoplaneet werd in 2015 ontdekt en bevindt zich op ongeveer 111 lichtjaar afstand van de aarde. K2-18b draait in de leefbare zone rond zijn moederster en kent een gematigde temperatuur. En dus zijn de verwachtingen hooggespannen. “Water vinden in een potentieel bewoonbare wereld anders dan de aarde is ongelofelijk opwindend,” stelt onderzoeksleider Angelos Tsiaras.

Water
Het team gebruikte data verzameld door Hubble en ontwikkelde een algoritme om achter de samenstelling van de atmosfeer van K2-18b te komen. Als de planeet voor de moederster langs beweegt, wordt een klein deel van het sterrenlicht geblokkeerd. Bepaalde golflengten worden door de atmosfeer gefilterd. Door de vingerafdruk van het sterrenlicht te analyseren, kunnen onderzoekers achterhalen wat de chemische samenstelling van een buitenaardse atmosfeer is. En uit de bevindingen blijkt dat de atmosfeer van K2-18b over waterdamp beschikt, wat ook de aanwezigheid van waterstof en helium in de atmosfeer van de planeet aangeeft.


De onderzoekers geloven dat ook andere moleculen, waaronder stikstof en methaan, in de atmosfeer van K2-18b aanwezig zouden kunnen zijn. Dit is echter met de huidige waarnemingen nog niet hard te maken. Verdere studies zijn daarom nodig, ook om het percentage van het aanwezige water verder te schatten.

K2-18b
K2-18b draait in een baan rond de koele dwergster K2-18 en is te vinden in het sterrenbeeld Leeuw. Hoewel K2-18b een aantal gelijkenissen heeft met de aarde, zijn er ook verschillen. Zo heeft de planeet bijvoorbeeld acht keer de massa van de aarde. Bovendien wordt de planeet blootgesteld aan meer straling doordat hij rond een rode dwergster cirkelt. “K2-18b is niet een tweede aarde omdat hij aanzienlijk zwaarder is en een andere atmosferische samenstelling heeft,” legt Tsiaras uit. “Het brengt ons echter wel dichter bij het beantwoorden van een fundamentele vraag: is de aarde uniek?”

Leven
De ontdekking van waterdamp maakt K2-18b tot een ongelofelijk interessante exoplaneet. Want de planeet is tot nu toe de enige waarvan bekend is dat hij zowel water, als een aangename temperatuur heeft die leven zouden kunnen ondersteunen. “Onze ontdekking maakt K2-18b een van de meest interessante doelen voor toekomstig onderzoek,” zegt onderzoeker Giovanna Tinetti. “Er zijn meer dan 4000 exoplaneten gedetecteerd, maar we weten niet veel over hun aard en samenstelling. Door een groot aantal planeten te observeren hopen we geheimen te onthullen over hun chemie, vorming en evolutie.”

Artistieke impressie van exoplaneet K2-18b. K2-18b is nu de enige superaarde waarvan bekend is dat deze zowel water als temperaturen heeft die leven zouden kunnen ondersteunen. afbeelding: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Nieuw tijdperk
Volgens de onderzoekers luidt de ontdekking een nieuw tijdperk in. “Naar verwachting worden er in de komende decennia veel nieuwe superaardes ontdekt,” zegt onderzoeker Ingo Waldmann. Zo maakt bijvoorbeeld ruimtetelescoop TESS momenteel jacht op superaardes en zal er de komende jaren mogelijk nog honderden spotten. “Het is waarschijnlijk dat dit (de detectie van waterdamp in de atmosfeer van K2-18b, red.) de eerste ontdekking is van veel potentieel bewoonbare planeten,” gaat Wandmann verder. “Dit niet alleen omdat superaardes zoals K2-18b de meest voorkomende planeten in onze Melkweg zijn, maar ook omdat rode dwergen het meeste voorkomen.”

De hoop is gevestigd op de volgende generatie ruimtetelescopen zoals de aankomende James Webb ruimtetelescoop en de ARIEL-missie. Doordat deze telescopen worden uitgerust met geavanceerde instrumenten, zullen ze in staat zijn meer geheimen over buitenaardse atmosferen prijs te geven. Tot die tijd is de huidige studie een goede eerste stap. “De studie draagt bij aan ons begrip van bewoonbare werelden buiten ons zonnestelsel,” zegt Tsiaras. “Dit is cruciaal om uiteindelijk de aarde, ons enige thuis, in het grotere geheel van de kosmos te plaatsen.”