De exoplaneet kwam eerder al in het nieuws vanwege de detectie van atmosferische waterdamp. Maar hoe geschikt is de planeet voor leven?

In 2015 werd rond de rode dwergster K2-18 een planeet ontdekt: K2-18b. De planeet is zo’n 111 lichtjaar van de aarde verwijderd. K2-18b bevindt zich in de leefbare zone, kent een gematigde temperatuur en als klap op de vuurpijl ontdekten onderzoekers afgelopen september waterdamp in de atmosfeer van de superaarde. Daarom rees de vraag of de planeet daadwerkelijk leven zou kunnen herbergen. En een nieuwe studie borduurt hier nu op voort.

Meer over K2-18b
K2-18b draait in een baan rond de koele dwergster K2-18 en is te vinden in het sterrenbeeld Leeuw. Hoewel K2-18b een aantal gelijkenissen heeft met de aarde, zijn er ook verschillen. Zo heeft de planeet bijvoorbeeld meer dan acht keer de massa van de aarde. Bovendien wordt de planeet blootgesteld aan meer straling doordat hij rond een rode dwergster cirkelt.

Toen onderzoekers erachter kwamen dat K2-18 over atmosferische waterdamp beschikte, zorgde dit voor behoorlijk wat tumult. Het is namelijk de enige planeet waarvan bekend is dat hij zowel water, als een aangename temperatuur heeft waardoor hier leven zou kunnen gedijen. Maar of de planeet ook echt leven herbergt… dat is de vraag. “Waterdamp is gedetecteerd in de atmosfeer van een aantal exoplaneten,” zegt onderzoeksleider Nikku Madhusudhan. “Maar zelfs als de planeet zich in de leefbare zone bevindt betekent dit niet gelijk dat de condities aan het oppervlak geschikt zijn voor leven. Om hier achter te komen is het belangrijk om een uniform inzicht te krijgen in de interne en atmosferische omstandigheden op de planeet – in het bijzonder of vloeibaar water onder de atmosfeer kan bestaan.”


Grootte
Om dit te openbaren, keken de onderzoekers onder andere naar de grootte van de exoplaneet. K2-18 is meer dan twee keer zo groot als de aarde en heeft 8,6 keer de massa. Gezien de grote omvang van K2-18 is gesuggereerd dat het meer op een kleinere versie van Neptunus lijkt dan op een grotere versie van de aarde. En van een zogenaamde ‘mini-Neptunus’ wordt verwacht dat deze een vaste kern heeft van steen en ijzer die omringd wordt door een atmosfeer bestaande uit waterstof of een atmosfeer die in ieder geval rijk is aan waterstof. Als dit waterstof-omhulsel echter te dik is, zou de atmosfeer en de druk aan het oppervlak van de onderliggende waterlaag de planeet ongeschikt maken voor leven.

Artistieke impressie van exoplaneet K2-18b. afbeelding: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Leven
De onderzoekers hebben met behulp van verschillende modellen en statistieke methoden geprobeerd uit te zoeken hoe dik het waterstof-omhulsel waarschijnlijk is. Hiervoor gebruikten ze observaties van de atmosfeer, de massa en straal. De bevindingen zijn hoopgevend. Want ondanks de grootte van K2-18 hebben de onderzoekers aangetoond dat het waterstof-omhulsel niet noodzakelijkerwijs te dik is. Het omhulsel maakt zo’n 6 procent of minder van de massa van de planeet uit. Het betekent dat de planeet mogelijk een heuse oceaanwereld is waarbij de druk en de temperatuur vergelijkbaar zijn met die in aardse oceanen. Bovendien ontdekten de onderzoekers dat de concentratie methaan en ammoniak lager waren dan verwacht in een dergelijke atmosfeer. Of deze niveaus kunnen worden toegeschreven aan biologische processen valt nog te bezien.

De bevindingen wijzen erop dat K2-18 potentieel bewoonbaar is. En dat is natuurlijk een ontzettend spannende conclusie. Bovendien betekent het dat ook exoplaneten die aanzienlijk groter zijn dan de aarde leefbaar zouden kunnen zijn. Onderzoek naar K2-18 gaat door. Want met de toekomstige James Webb ruimtetelescoop moet het mogelijk zijn om meer geheimen over buitenaardse atmosferen prijs te geven.