Nieuw onderzoek wijst uit dat TRAPPIST-1d en -e waarschijnlijk leefbaar zijn.

TRAPPIST-1 is een ultrakoele dwergster waar zeven planeten omheen cirkelen. Alle planeten zijn qua grootte vergelijkbaar met de aarde en drie ervan zouden zich in de leefbare zone bevinden. De planeten dragen de namen TRAPPIST-1b tot en met -h, waarbij TRAPPIST-1b het dichtst bij de moederster staat en TRAPPIST-1h het verst van de moederster verwijderd is.

Leefbaarheid
Sinds de ontdekking van dit opmerkelijke planetenstelsel is al veel gespeculeerd over de leefbaarheid van de planeten. Sommige onderzoekers denken dat de planeten niet zo leefbaar zijn als men op het eerste gezicht dacht, omdat de moederster erg wild is. Weer anderen dromen echter al van aliens die in het zeer compacte planetenstelsel van planeet naar planeet hoppen. Kortom: TRAPPIST-1 en zijn planeten blijft de gemoederen bezighouden. Dat blijkt ook wel uit een nieuw paper – verschenen in het blad Astronomy & Astrophysics – dat een stuk optimistischer is over de leefbaarheid van zeker twee van de zeven planeten.

Getijdenwerking
Het onderzoek van de wetenschappers richt zich op de samenstelling van de planeten en het effect dat de excentrische (niet-cirkelvormige) baan die de planeten rond de moederster trekken op de hemellichamen heeft. “Omdat de TRAPPIST-1-ster heel oud en zwak is, zijn de oppervlakken van de planeten relatief koel,” vertelt onderzoeker Amy Barr. De temperaturen lopen uiteen van ongeveer 126 graden Celsius (voor de binnenste planeet), oftewel kouder dan Venus tot -106 graden Celsius (voor de buitenste planeet) oftewel kouder dan de aardse polen. “De planeten draaien ook heel dicht om hun ster heen en hebben dus een omlooptijd van enkele dagen. Omdat hun banen excentrisch zijn – niet helemaal rond – kunnen deze planeten opwarmen door getijdenwerking (zie kader, red.) net zoals de manen van Jupiter en Saturnus overkomt.”

Een excentrische baan betekent dat de afstand tussen de planeten en de moederster varieert. Op het moment dat de planeten dicht bij de moederster staan, trekt de ster met de zwaartekracht sterker aan de planeten dan wanneer deze op grote afstand van de moederster staan. Het leidt tot voortdurende vervorming van de hemellichamen die weer leidt tot frictie (wrijving) in de planeten, wat weer de opwarming van het binnenste van de planeten ten gevolg heeft. Datzelfde overkomt bijvoorbeeld Enceladus, een maan die in een excentrische baan rond Saturnus draait, waardoor de gasreus het ene moment sterker aan de maan trekt dan het andere moment. De frictie en opwarming die daardoor in het binnenste van de maan ontstaat, zorgt ervoor dat de maan een vloeibare oceaan onder zijn ijsoppervlak kan herbergen.

TRAPPIST-1d en -e
“Aangenomen dat de planeten bestaan uit waterijs, gesteente en ijzer, bepalen we hoeveel er van elk van deze materialen aanwezig is en hoe dik die verschillende lagen zijn,” gaat Barr verder. Omdat de massa’s en stralen van de planeten nog niet nauwkeurig zijn vastgesteld, laten de onderzoekers een breed scala aan mogelijke interne structuren en samenstellingen zien. Uit de analyse blijkt dat de planeten TRAPPIST-1d en -e de grootste kans hebben om leefbaar te zijn, dankzij hun gematigde oppervlaktetemperatuur en beperkte opwarming door getijdenwerking. Verder suggereert het onderzoek dat TRAPPIST-1d geheel bedekt wordt door een oceaan.

Verder zou de rotsachtige mantel van de planeten TRAPPIST-1b en -c deels gesmolten zijn (eveneens door toedoen van de opwarming door getijdenwerking). Het oppervlak van TRAPPIST-1c zou wel uit vast gesteente bestaan, maar doorbroken worden door erupties, waarbij magma uit de deels gesmolten mantel over het oppervlak stroomt.