Deze buitenaardse planeten zijn mogelijk bewoonbaarder voor leven dan onze eigen aarde
Op aarde is er vrijwel overal leven waar vloeibaar water is. De jacht op buitenaards leven heeft zich dan ook toegespitst op de zogenaamde bewoonbare of “Goldilocks”-zones – gebieden rond sterren die gematigd genoeg zijn voor planeten om vloeibaar water op hun oppervlak te hebben.
Doordat de aarde de enige bekende bewoonde wereld is, staat deze planeet meestal centraal in het onderzoek naar bewoonbaarheid. Wetenschappers hebben echter bedacht dat andere werelden dan die welke op de aarde lijken, geschikte omstandigheden kunnen bieden voor het ontstaan en de ontwikkeling van leven. Dergelijke werelden zouden zelfs “superbewoonbaar” kunnen blijken, of betere kansen hebben om leven te herbergen dan de Aarde.
“We zijn zo gefocust op het vinden van een spiegelbeeld van de Aarde dat we misschien een planeet over het hoofd zien die nog geschikter is voor leven,” vertelde hoofdauteur Dirk Schulze-Makuch, een astrobioloog aan de Washington State University in Pullman en de Technische Universiteit van Berlijn, aan Space.com.
Verwant: 10 exoplaneten die buitenaards leven zouden kunnen herbergen
Potentiële toevluchtsoorden voor leven
Om te zoeken naar potentieel superbewoonbare exoplaneten, onderzochten onderzoekers het Kepler Object of Interest Exoplanet Archive, waarbij ze zich concentreerden op 4.500 planetenstelsels die waarschijnlijk rotsachtige planeten bezaten binnen de bewoonbare zones van hun sterren.
Naast planetaire systemen met gele dwergsterren zoals onze zon, keken de wetenschappers ook naar oranje dwergsterren, die iets koeler, zwakker en minder massief zijn dan onze zon. Terwijl onze zon een geschatte levensduur heeft van minder dan 10 miljard jaar, hebben oranje dwergen een levensduur van 20 miljard tot 70 miljard jaar. Aangezien het ongeveer 3,5 miljard jaar duurde voordat er complex leven op aarde ontstond, zou de langere levensduur van oranje dwergen planeten binnen hun bewoonbare zones meer tijd kunnen geven om leven te ontwikkelen en biodiversiteit te vergaren. Oranje dwergen komen ook ongeveer 50% vaker voor dan gele dwergen in de Melkweg.
“Onze zon is eigenlijk niet de beste soort ster voor het huisvesten van een planeet met veel leven erop,” zei Schulze-Makuch.
Een oudere planeet zou het leven meer tijd kunnen geven om zich te ontwikkelen. De aarde is ongeveer 4,5 miljard jaar oud, dus de onderzoekers speculeerden dat de “sweet spot” voor leven een planeet is die tussen de 5 miljard en 8 miljard jaar oud is.
De grootte en massa van een planeet kunnen ook van invloed zijn op hoe goed het leven kan ondersteunen. Een planeet die 10% groter is dan de Aarde zou meer bewoonbaar land hebben. Een planeet die ongeveer 1,5 maal zo zwaar is als de aarde zal naar verwachting zijn inwendige warmte langer vasthouden, waardoor zijn kern gesmolten blijft en zijn beschermende magnetische velden actief blijven. Een zwaardere planeet zou ook een sterkere zwaartekracht hebben om te helpen zijn atmosfeer langer vast te houden.
Werelden die iets warmer zijn dan de aarde met ongeveer 8 graden Fahrenheit (5 graden Celsius) zouden superleefbaar kunnen zijn, omdat ze grotere tropische zones zouden kunnen hebben die gunstiger zouden kunnen zijn voor meer biodiversiteit. Maar warmere planeten zouden ook meer vocht nodig kunnen hebben, omdat grotere hitte woestijnen zou kunnen uitbreiden.
Daarnaast zouden planeten met dezelfde hoeveelheid landoppervlak als de Aarde, maar opgedeeld in kleinere continenten, meer bewoonbaar kunnen zijn. Als het gaat om continenten die te groot zijn (zoals het vroegere continent Gondwana van de Aarde ongeveer 500 miljoen jaar geleden), liggen hun centra ver van oceanen, waardoor de binnenlanden van grote continenten vaak uitgestrekte, onherbergzame woestijnen worden. Bovendien hebben de ondiepe wateren op aarde een grotere biodiversiteit dan de diepe oceanen, zodat planeten met ondieper water wellicht superleefbaar zijn.
Superleefbare trek
Al met al hebben de wetenschappers 24 potentieel superleefbare planeten geïdentificeerd. Geen van hen voldeed aan alle criteria die de onderzoekers voor superleefbare planeten hadden opgesteld, maar één voldeed er wel aan minstens twee – KOI 5715.01, een planeet van ongeveer 5,5 miljard jaar oud en 1,8 tot 2,4 maal de diameter van de aarde, die rond een oranje dwerg draait op ongeveer 2.965 lichtjaar afstand. Het zou een gemiddelde oppervlaktetemperatuur kunnen hebben die ongeveer 4,3 graden F (2,4 graden C) koeler is dan de aarde, maar als het meer broeikasgassen heeft dan de aarde om warmte vast te houden, zou het superbewoonbaar kunnen zijn, zeiden ze.
Schulze-Makuch’s favoriete potentieel superbewoonbare wereld uit deze 24 was KOI 5554.01, een wereld ongeveer 6,5 miljard jaar oud 0,72 tot 1,29 keer de diameter van de aarde die rond een gele dwerg draait op ongeveer 700 lichtjaar van de aarde.
“Ik vond de gemiddelde oppervlaktetemperatuur erg goed – ongeveer 27 graden C ,” zei Schulze-Makuch. “En hij is waarschijnlijk ongeveer zo groot als de aarde en een beetje ouder dan de aarde.”
Al deze 24 potentieel superbewoonbare planeten zijn meer dan 100 lichtjaar van de aarde verwijderd. Dit maakt ze te ver voor NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) ruimtevaartuig om beelden van hoge kwaliteit te maken om meer over hen te weten te komen.
Toch merkte Schulze-Makuch op dat toekomstige ruimtevaartuigen, zoals NASA’s James Webb Space Telescope, NASA’s LUVIOR-ruimteobservatorium en de PLATO-ruimtetelescoop van het Europees Ruimteagentschap, licht op deze werelden zouden kunnen werpen.
“We waarschuwen dat terwijl we naar superbewoonbare planeten zoeken, dat niet betekent dat ze noodzakelijkerwijs leven bevatten,” zei Schulze-Makuch. “Een planeet kan bewoonbaar of superbewoonbaar zijn, maar onbewoond.”
De wetenschappers zetten hun bevindingen online op 18 september in het tijdschrift Astrobiology.
Volg Charles Q. Choi op Twitter @cqchoi. Volg ons op Twitter @Spacedotcom en op Facebook.