De ster en nieuw ontdekte exoplaneet lijken sterker op onze zon en aarde dan elke andere ster en planeet die we tot op heden kennen.

Ruimtetelescopen zoals Kepler en TESS hebben wetenschappers de afgelopen veertien jaar in staat gesteld om maar liefst 4000 exoplaneten te ontmaskeren. Het leeuwendeel van deze planeten is ongeveer net zo groot als de ijsreus Neptunus uit ons zonnestelsel en bevinden zich in relatief nauwe banen rond hun moederster. Veel lastiger is het om kleinere planeten ter grootte van de aarde aan het licht te brengen. Toch is dat astronomen nu gelukt. En niet zomaar eentje.

KOI-456.04
De nieuw ontdekte exoplaneet KOI-456.04 genaamd, is meer dan een potentieel bewoonbare wereld. In de eerste plaats is de planeet minder dan tweemaal zo groot als de aarde en kan zich qua grootte dus meten met onze thuisplaneet. Bovendien bevindt de planeet zich in de zogenoemde leefbare zone. Een jaar op KOI-456.04 is daarnaast bijna net zo lang als hier en bestaat uit 378 dagen. Toch is dit nog niet eens het opvallendste. Eén van de belangrijkste eigenschappen is namelijk dat de exoplaneet rond een ster draait die opmerkelijke gelijkenissen vertoont met onze zon. Hierdoor ontvangt de planeet mogelijk dezelfde hoeveelheid licht als wij op aarde.


Gelijkenissen
De vondst betekent dat onderzoekers een exoplaneet hebben opgespoord die wel erg doet denken aan onze planeet. De ster en nieuw ontdekte exoplaneet lijken zelfs sterker op onze zon en aarde dan elke andere ster en planeet die we tot op heden kennen. En dat is heel bijzonder. Tot op heden hebben onderzoekers enkele exoplaneten ontdekt die net zo groot zijn als de aarde en mogelijk een rotsachtige samenstelling hebben. Een handvol van deze kleine planeten bevindt zich ook nog eens op de juiste afstand van zijn moederster. “Om te achterhalen of een planeet ook daadwerkelijk bewoonbaar is moeten we echter ook kijken naar de moederster,” legt onderzoeksleider René Heller uit. De meeste tot nu toe bekende aardachtige exoplaneten bevinden zich in een baan rond een rode dwergster. Deze sterren zenden echter voornamelijk infraroodstraling uit in plaats van zichtbaar licht. En dus rijst de prangende vraag of leven op de omcirkelende planeten wel mogelijk is (zie kader).

Meer over rode dwergsterren

Rode dwergsterren (M-sterren) zijn de meest voorkomende en langstlevende sterren in het heelal. Het betekent dat potentieel leven rond deze sterren mogelijk tweemaal zoveel tijd heeft gehad als het leven op aarde om zich te vormen en te evolueren. Daarnaast zijn ze een stukje kleiner en koeler dan onze eigen zon. In de zoektocht naar leefbare planeten hadden onderzoekers lang hun pijlen gericht op rode dwergsterren. Dat komt omdat ze vaak rotsachtige planeten herbergen. En sommige van deze aardachtige werelden draaien ook nog eens in de leefbare zone. Al deze ingrediënten samen maken rode dwergen erg interessant in de zoektocht naar buitenaards leven. De laatste tijd is er echter een verschuiving zichtbaar naar oranje dwergsterren (K-sterren). Dat komt omdat planeten die rond rode dwergen cirkelen vaak gebombardeerd worden met gevaarlijke röntgen- en ultraviolette (UV) straling, die tot honderdduizenden keren intenser kan zijn dan wat de aarde van de zon ontvangt. Omcirkelende exoplaneten zijn daardoor hun leven niet zeker en kunnen ieder moment van hun atmosfeer beroofd worden. Het betekent dat deze planeten mogelijk kurkdroog zijn.

De nieuw ontdekte exoplaneet draait om een ster die Kepler-160 heet en zich op iets meer dan 3000 lichtjaar afstand bevindt. De ster kent een oppervlaktetemperatuur van 5200 graden Celsius, wat slechts 300 graden Celsius koeler is dan onze zon. Daarnaast straalt deze ster licht uit dat veel doet denken aan het zonlicht dat wij van onze zon ontvangen. En dat maakt deze ster natuurlijk reuze interessant. Wetenschappers houden deze opvallende ster dan ook al enige tijd nauwlettend in de gaten. Eerder ontdekten astronomen al dat er twee planeten rond de ster draaien, genaamd Kepler-160b en Kepler-160c. Toch zijn deze planeten wat minder interessant dan KOI-456.04. Dat komt omdat beide planeten aanzienlijk groter dan de aarde zijn en zich dicht bij hun moederster in de buurt bevinden. Het betekent dat het op deze planeten laaiend heet is en dat leven zoals wij dat kennen hier waarschijnlijk niet kan gedijen. Kleine variaties in de omlooptijd van Kepler-160c verraadden echter dat zich mogelijk nog een derde planeet in het systeem schuilhoudt. En dus besloten onderzoekers nogmaals de gegevens van Kepler erop na te slaan.


Ontdekking
In de jacht op exoplaneten bestuderen wetenschappers meestal de helderheid van een ster in de hoop deze periodiek te zien afnemen. Zo’n regelmatige afname in helderheid kan er namelijk op wijzen dat rond die ster een planeet cirkelt die af en toe tussen Kepler en de ster in staat en een deel van het sterlicht tegenhoudt. De astronomen uit de huidige studie besloten het echter over een andere boeg te gooien. Zij gebruikten een gedetailleerd fysiek model van de stellaire variatie in helderheid. Het nieuwe algoritme was van cruciaal belang voor de ontdekking van KOI-456.04. “Onze verbetering is vooral belangrijk bij het zoeken naar kleine, aardachtige planeten,” licht Heller toe. “Het planetaire signaal is zo zwak dat het bijna volledig verborgen ligt in de ruis van de gegevens. Onze nieuwe zoekmethode is iets beter in het opsporen van een signaal afkomstig van een exoplaneet.” Op die manier brachten de onderzoekers KOI-456.04 aan het licht. Uiteindelijk ontdekten de onderzoekers zelfs nog een vierde planeet rondom Kepler-160.

Veelbelovend
Al met al blijkt KOI-456.04 een veelbelovende planeet waar leven misschien weleens tot de mogelijkheden zou kunnen behoren. “KOI-456.01 is relatief groot in vergelijking met veel andere planeten die als mogelijk bewoonbaar worden beschouwd,” vertelt Heller. “Maar de grootte van de planeet in combinatie met de zonachtige ster waar hij omheen draait, maakt ‘m heel speciaal. Als gevolg hiervan kunnen de oppervlakteomstandigheden op KOI-456.04 vergelijkbaar zijn met die op aarde, afhankelijk van zijn atmosfeer. De hoeveelheid licht die de planeet van zijn moederster ontvangt is ongeveer 93 procent van het zonlicht dat wij van onze zon ontvangen. Mogelijk ligt de oppervlaktetemperatuur rond de 5 graden Celsius, wat slechts tien graden lager is dan de gemiddelde wereldwijde temperatuur op onze thuisplaneet.”

Het zijn opwindende bevindingen. Toch houden de onderzoekers een slag om de arm. Dat komt omdat niet volledig kan worden uitgesloten dat KOI-456.04 een meetfout is in plaats van een echte planeet. Het team durft met ongeveer 85 procent zekerheid te zeggen dat het hier om een heuse exoplaneet gaat. Om een formele planetaire status te verkrijgen, moeten wetenschappers echter 99 procent zeker zijn. Hoewel enkele van de krachtigste telescopen de veelbelovende planeetkandidaat mogelijk kunnen valideren, zal de toekomstige planetenjager PLATO het bestaan van de exoplaneet pas echt goed kunnen bevestigen of ontkrachten. De Europese planetenjager zal naar verwachting in 2026 gelanceerd worden en het universum afspeuren naar rotsachtige planeten die zich in de leefbare zone bevinden en rond zonachtige sterren cirkelen. De hoop is dat wetenschappers dan met onomstotelijk bewijs komen voor een tweelingbroertje van de aarde.