Hoewel de zoektocht naar exomanen tot op heden niets heeft opgeleverd, is deze zeker niet zinloos, zo blijkt uit nieuw onderzoek.

Ruimtetelescoop Kepler heeft al tal van planeten buiten ons zonnestelsel ontdekt. Maar tot op heden is er nog geen enkele maan buiten ons zonnestelsel gespot. Dat is op zich ook niet zo gek. Naar schatting moet een exomaan minimaal een tiende van de massa van de aarde bezitten om voor Kepler waarneembaar te zijn.

Grote maan
Nieuw onderzoek suggereert nu dat we de zoektocht naar dergelijke manen zeker niet moeten staken. Simulaties tonen namelijk aan dat planetaire botsingen zeker kunnen resulteren in het ontstaan van een maan die veel groter is dan de onze en door Kepler gespot kan worden. Dat is te lezen in het blad Royal Astronomical Society’s Monthly Notices.

Botsing
Aangenomen wordt dat onze eigen maan het resultaat is van een planetaire botsing. Een planeet ter grootte van Mars zou zo’n 4,5 miljard jaar geleden op de proto-aarde zijn geklapt. Daarbij kwam flink wat puin vrij en dat klonterde samen en vormde de maan zoals we die vandaag de dag kennen. Deze maan heeft ongeveer dezelfde massa als 1,2 procent van de aarde.

Puin
De massa van onze maan werd natuurlijk bepaald door de hoeveelheid puin die na de botsing in een schijf rond onze planeet terechtkwam. Eerder onderzoek toonde aan dat die hoeveelheid puin weer afhankelijk was van de hoek waarmee het Mars-achtige object op de aarde insloeg en de grootte van dit object. Maar nieuw onderzoek toont nu aan dat er nog een factor is die invloed heeft op de uiteindelijk omvang van de maan: de snelheid waarmee het Mars-achtige object insloeg.

Een simulatie van een planetaire botsing die resulteert in een flinke hoeveelheid puin die groot genoeg is om een reusachtige maan te vormen. Afbeelding: LLNL.

Simulaties
Onderzoekers zijn vervolgens met deze drie variabelen gaan stunten en tonen nu aan dat tijdens zo’n planetaire botsing onder de juiste omstandigheden zeker een maan kan ontstaan die ongeveer 10 procent van de massa van de aarde bezit. Maar wat zijn dan die ‘juiste omstandigheden’? De twee objecten die op elkaar botsen, moeten ongeveer net zo groot zijn en tussen de 2 en 7 aardmassa’s zwaar zijn. Daarnaast moet het ene object in een schuine hoek op het andere object botsen en wel met een snelheid die in de buurt komt van de ontsnappingssnelheid van het andere object. Tijdens zo’n botsing belandt in een schijf rond het ene object namelijk voldoende puin voor de totstandkoming van een exomaan die Kepler kan spotten.

Enthousiast
“Dit is het eerste onderzoek dat een breed scala aan inslag-scenario’s in overweging neemt en onderzoekt wat er allemaal mogelijk is in andere planetaire systemen,” stelt onderzoeker Megan Bruck Syal. “We modelleerden niet iets wat reeds is waargenomen. Dit probleem was abstracter, theoretischer. Maar zodra we in staat waren om deze reusachtige manen te genereren, waren we heel enthousiast.”

De zoektocht naar exomanen is heel interessant. De beste kandidaten voor buitenaards leven in ons eigen zonnestelsel zijn namelijk…manen. Denk aan een maan als Europa of Enceladus. Deze manen behoren toe aan gasreuzen die een vast oppervlak missen en dus niet geschikt zijn voor leven. De afgelopen jaren zijn ook buiten ons zonnestelsel tal van dergelijke gasreuzen ontdekt. Ze worden direct afgeschreven als niet-leefbare planeen, maar kunnen wel eens manen herbergen waarop de omstandigheden heel prettig zijn voor het leven zoals wij dat kennen. Voor de zoektocht naar buitenaards leven is het detecteren van exomanen dan ook van groot belang.