rsz_aardevenus

De zoektocht naar werkelijk leefbare planeten is zojuist ietsje gemakkelijker geworden: wetenschappers hebben de Venus-zone gedefinieerd. Exoplaneten die zich in deze zone bevinden, zijn waarschijnlijk onleefbare ‘Venussen’.

Als je de aarde en de planeet Venus naast elkaar zet, zie je op het eerste oog waarschijnlijk weinig verschillen. De planeten zijn ongeveer even groot. Ook hun massa en samenstelling is vergelijkbaar. Maar de omstandigheden op het oppervlak van de aarde en Venus kunnen bijna niet meer verschillen. Zo bestaat de atmosfeer van Venus voornamelijk uit koolstofdioxide. Het maakt de planeet tot één grote broeikas met een oppervlaktetemperatuur van zo’n 480 graden Celsius. Hoewel de planeet in veel opzichten dus op de leefbare, grotendeels met water bedekte aarde lijkt, is leven er onmogelijk.

Jekyll & Hyde
Momenteel zijn wetenschappers druk op zoek naar nieuwe (leefbare) planeten. Ze gebruiken daarbij voornamelijk de Kepler-telescoop. Deze telescoop kijkt (langdurig) naar sterren in de hoop een dip in de helderheid van de ster waar te nemen. Als zo’n dip met regelmaat optreedt, mag men aannemen dat deze veroorzaakt wordt doordat een planeet om die ster cirkelt en zo af en toe tussen Kepler en de ster instaat en het licht van de ster blokkeert. Kepler is daarbij met name op zoek naar planeten die qua grootte vergelijkbaar zijn met de aarde, in de hoop op een planeet te stuiten die net als de aarde leefbaar is. En daar zit het probleem. Ons eigen zonnestelsel telt twee planeten van dezelfde grootte – de aarde en Venus – die desalniettemin totaal anders zijn: de één is leefbaar. De ander verre van leefbaar. “De aarde is Dr. Jekyll en Venus is Mr. Hyde en je kunt door alleen naar de grootte te kijken geen onderscheid maken,” vertelt onderzoeker Stephen Kane. “Dus de vraag is dan: hoe definieer je de verschillen en hoeveel ‘Venussen’ heeft Kepler eigenlijk gevonden?”

“Dus de vraag is: hoe definieer je de verschillen en hoeveel ‘Venussen’ heeft Kepler eigenlijk gevonden?”

Afstand tot de zon
“We denken dat de atmosfeer van de aarde en Venus hetzelfde startpunt hadden. Maar op een gegeven moment veranderde er iets en het duidelijke verschil tussen de twee is hun afstand ten opzichte van de zon.” Venus is ongeveer 108.200.000 kilometer van de zon verwijderd. De aarde 149.600.000 kilometer.

Venus-zone
Kane en zijn collega’s denken de zoektocht naar een leefbare planeet nu iets gemakkelijker te hebben gemaakt. Ze hebben een ‘Venus-zone’ gedefinieerd. Dat is een denkbeeldige zone rondom een ster. Wanneer een planeet zich in deze zone bevindt, is het aannemelijk dat deze sterker op Venus lijkt dan op de aarde en dus onleefbaar is. Om deze Venus-zone te kunnen definiëren keken de onderzoekers naar de hoeveelheid energie die een planeet van zijn ster ontvangt. De binnenste grens van de Venus-zone bevindt zich op de plek waar de ster de atmosfeer van de planeet volledig zou wegnemen. De buitenste rand van de Venus-zone is te vinden op de plek waar de atmosfeer van de planeet de planeet tot een broeikas à la Venus zou maken.

Wanneer wetenschappers met behulp van Kepler een planeet vinden die qua grootte vergelijkbaar is met de aarde, maar in de Venus-zone staat, dan zou dat erop kunnen wijzen dat deze planeet een onleefbare Venus is. Toekomstige ruimtetelescopen – zoals James Webb – kunnen vervolgens gebruikt worden om de atmosfeer van deze planeten te bestuderen en vast te stellen of het daadwerkelijk om een Venus gaat. Dat is niet alleen interessant voor wetenschappers die zoeken naar leefbare planeten, maar ook voor onderzoekers die onderzoek doen naar de historie van ons zonnestelsel. “Als we ontdekken dat alle planeten in de Venus-zone een broeikas à la Venus zijn, dan weten we dat de afstand tussen een planeet en ster een bepalende factor is. Dat is nuttig als we de historie van Venus en de aarde willen begrijpen.” In de toekomst hopen onderzoekers ook te achterhalen of de hoeveelheid koolstof in de atmosfeer van een planeet invloed heeft op de grenzen van de Venus-zone. Zo kan het zijn dat de buitenste rand van de Venus-zone verder opschuift als planeten veel koolstof in de atmosfeer hebben zitten. “Daarmee plaatsen we ons zonnestelsel in een grotere context,” legt Kane uit. “We willen weten of verschillende aspecten van ons zonnestelsel uniek of heel gewoon zijn.”