En dat is goed nieuws voor de zoektocht naar buitenaards leven.

Het is alweer meer dan 25 jaar geleden dat astronomen de eerste exoplaneten – planeten die zich buiten ons zonnestelsel bevinden – ontdekten. En inmiddels zijn ons ongeveer 4000 van deze planeten bekend. De aardachtige planeten kunnen grofweg in twee categorieën worden onderverdeeld. Je hebt de planeten met een straal die gemiddeld 1,5 keer groter is dan die van de aarde. En je hebt planeten met een straal die gemiddeld 2,5 keer groter is dan die van de aarde.

Straal en massa
In een nieuw onderzoek denken wetenschappers nu meer over de interne structuur van deze exoplaneten te kunnen zeggen. Ze keken daarvoor niet alleen naar de massa van deze exoplaneten, maar bogen zich tevens over recente metingen van de straal van exoplaneten die zijn uitgevoerd door de Gaia-satelliet. “We hebben gekeken naar hoe de massa zich verhoudt tot de straal en een model ontwikkeld dat de relatie tussen die twee kan verklaren,” stelt onderzoeker Li Zeng. En dat model wijst erop dat exoplaneten met een straal die ongeveer 1,5 keer groter is dan die van de aarde doorgaans rotsachtig zijn en een massa hebben die zo’n vijf keer groter is dan die van de aarde. De exoplaneten met een straal die ongeveer 2,5 keer groter is dan die van de aarde – en een massa die 10 keer groter is dan die van onze planeet – zijn waarschijnlijk waterwerelden.

Waterwereld
Wat moet je je daar precies bij voorstellen? Dat zijn exoplaneten die zeer rijk zijn aan water. Maar bij dat water moet je niet direct denken aan water zoals wij dat hier op aarde kennen, benadrukt Li Zeng. De oppervlaktetemperatuur van deze waterwerelden ligt namelijk tussen de 200 en 500 graden Celsius. “Hun oppervlak kan gehuld zijn in een door waterdamp gedomineerde atmosfeer, met een vloeibare waterlaag daaronder. Wanneer je dieper kijkt, verwacht je dat dit water transformeert tot ijs dat onder hoge druk staat en daaronder bevindt zich de vaste rotsachtige kern.”

Verrassend
Afgaand op dit onderzoek mag je verwachten dat ongeveer 35% van alle bekende exoplaneten die groter zijn dan de aarde waterrijk zijn. “Het was een enorme verrassing toen we ons realiseerden dat er zoveel waterwerelden moeten zijn,” aldus Li Zeng.

Vervolgonderzoek
Deze exoplaneten zijn waarschijnlijk op dezelfde manier ontstaan als de gas- en ijsreuzen die we in ons zonnestelsel aantreffen (Saturnus, Jupiter, Uranus en Neptunus). Naar verwachting zal ruimtetelescoop TESS nog veel meer van deze waterwerelden gaan vinden. Met behulp van de nieuwe generatie telescopen – waaronder de James Webb-telescoop – kunnen we vervolgens hun atmosfeer uitpluizen. En dan zal ook duidelijk moeten worden of het model van de onderzoekers klopt.

Het onderzoek heeft zeker implicaties voor onze zoektocht naar buitenaards leven (er even van uitgaande dat dat net als het leven op aarde afhankelijk is van de aanwezigheid van water). Volgens de onderzoekers zijn hun resultaten “een goed voorteken voor het ontstaan van aardachtige planeten met daarop water”.