Maak kennis met de ‘superleefbare’ planeten!

Het klinkt misschien een beetje vreemd, maar onze aarde is niet de meest gunstige planeet voor leven. Er bestaan waarschijnlijk planeten waar de omstandigheden nóg beter zijn. In een nieuwe studie hebben onderzoekers twee dozijn exoplaneten ontmaskerd die mogelijk geschikter voor leven zijn dan de onze. En dit zijn de zogenaamde ‘superleefbare’ planeten.

Kopie van de aarde
In de zoektocht naar buitenaards leven op andere planeten, zoeken onderzoekers vaak naar planeten met dezelfde kenmerken als de aarde. Maar de onderzoekers uit de huidige studie beweren dat we misschien helemaal niet moeten zoeken naar een tweelingzusje van onze planeet. “We moeten oppassen dat we niet vastlopen in onze zoektocht naar een tweede aarde,” zegt Schulze-Makuch. “We denken vaak dat wij op de beste planeet wonen. En het klopt inderdaad dat onze aarde over een groot aantal complexe en diverse levensvormen beschikt waarvan veel kunnen overleven in extreme omgevingen. Toch betekent dit niet gelijk dat we ook het beste van alles hebben.” Het betekent dat er mogelijk planeten bestaan waar de omstandigheden voor leven beter zijn dan op onze thuisplaneet. En in het onderzoek beschrijven astronomen de kenmerken van zo’n ‘superleefbare’ planeet. Zo zou deze bijvoorbeeld een stukje ouder, een beetje groter, iets warmer en mogelijk natter zijn dan de aarde. Bovendien zou leven ook makkelijker kunnen gedijen op planeten die rond langzamer veranderende sterren cirkelen met een langere levensduur dan onze zon.


Ster
Hoewel de zon het centrum van ons zonnestelsel is, heeft hij een relatief korte levensduur van minder dan 10 miljard jaar. Omdat het bijna 4 miljard jaar heeft geduurd voordat er enige vorm van complex leven op aarde verscheen, zouden veel vergelijkbare sterren zonder brandstof kunnen komen te zitten voordat complex leven de kans krijgt om zich te ontwikkelen. Daarom bestudeerden de astronomen in hun studie ook andere sterren, waaronder K-dwergsterren (zie kader).

Meer over K-sterren
Het is niet voor het eerst dat onderzoekers opperen dat er leven op planeten kan voorkomen die rond K-sterren cirkelen. Ook andere wetenschappers hebben datzelfde vermoeden. K-sterren (ook wel oranje dwergsterren genoemd) zijn niet te heet, niet te koel en vooral – in tegenstelling tot rode dwergen; de meest voorkomende sterren in het heelal – niet te gewelddadig. Daarnaast leven oranje dwergen erg lang; ze kunnen wel tussen de 20 miljard en 70 miljard jaar oud worden. Dankzij de lange levensduur is er dus voldoende tijd waarin eventueel leven zich zou kunnen ontwikkelen. Oranje dwergsterren hebben dus eigenlijk eigenschappen die tussen de zeldzamere, meer lichtgevende maar kortlevende G-sterren (sterren zoals onze zon) en rode dwergsterren in zitten.

De onderzoekers beweren dat K-sterren veelbelovende doelwitten zijn in de zoektocht naar superleefbare planeten. Dankzij de lange levensduur heeft een planeet die zich rondom een K-ster bevindt, voldoende tijd waarin eventueel complex leven zoals op aarde zich zou kunnen ontwikkelen. Een planeet moet echter ook niet te oud zijn, zodat zijn geothermische warmte is uitgeput en de beschermende aardmagnetische velden zijn verdwenen. Hoewel onze aarde ongeveer 4,5 miljard jaar oud is, veronderstellen de onderzoekers dat leven zich het beste kan ontwikkelen op een planeet die tussen de 5 miljard en 8 miljard jaar oud is.

Grootte en massa
De grootte en de massa van een planeet zijn ook van belang. Een planeet die 10 procent groter is dan de aarde beschikt bijvoorbeeld over meer bewoonbaar land. En een planeet met een massa van ongeveer 1,5 keer die van de aarde heeft naar verwachting een langere inwendige warmteproductie door natuurlijk verval van radioactieve isotopen. Bovendien heeft zo’n planeet waarschijnlijk een sterkere zwaartekracht zodat de atmosfeer gedurende een langere periode behouden blijft.


Water
Daarnaast is natuurlijk het voorkomen van water op een superleefbare planeet essentieel. Water is per slot van rekening de sleutel tot leven. De onderzoekers beweren dan ook dat een beetje meer ervan dan op aarde zou helpen, vooral in de vorm van wolken en vochtigheid. Ook een iets hogere temperatuur levert een belangrijke bijdrage. Zo stellen de onderzoekers dat een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 5 graden Celsius hoger dan op aarde, samen met extra vocht, betere omstandigheden biedt voor leven om te gedijen. Een goed voorbeeld hiervan zijn tropische regenwouden. Hogere temperaturen en en een hogere luchtvochtigheid dragen hier immers bij aan een grotere biodiversiteit dan in koudere, droge gebieden.

Kandidaat-planeten
Dankzij de studie weten we nu beter welke ‘ingrediënten’ samen een superleefbare planeet vormen. De onderzoekers besloten daarom ook meteen een aantal planeten op te sporen die aan de gestelde criteria voldoen. De onderzoekers ontdekten 24 veelbelovende planeten. Deze 24 kanshebbers zijn echter allemaal meer dan 100 lichtjaar van de aarde verwijderd. Bovendien voldoet geen aan alle opgesomde criteria, al beschikt één planeet over vier van de genoemde kenmerken.

Omdat de kandidaat-planeten zich allemaal op geruime afstand van de aarde bevinden, kunnen we er niet zo gemakkelijk een kijkje nemen om de omstandigheden van dichtbij te bekijken. Maar mogelijk zijn de 24 genoemde planeten wel interessant voor de aankomende James Webb-telescoop, de LUVIOR ruimtetelescoop en planetenjager PLATO. “Dankzij de volgende generatie ruimtetelescopen zullen we meer informatie kunnen verzamelen,” zegt Schulze-Makuch. We moeten dus nog even geduld hebben. Maar in ieder geval hebben we nu een aantal goede kandidaten ontmaskerd voor toekomstige onderzoek naar leven.

Wist je dat…

…onderzoekers al wel een aantal mogelijk leefbare planeten in het vizier hebben? Bijvoorbeeld de in 2015 rond de rode dwergster ontdekte planeet K2-18b. K2-18b bevindt zich in de leefbare zone, kent een gematigde temperatuur en als klap op de vuurpijl ontdekten onderzoekers vorig jaar september waterdamp in de atmosfeer van de superaarde. En dat leidt tot de opwindende veronderstelling dat deze planeet zomaar eens leven zou kunnen herbergen.