Exoplaneet op 4 lichtjaar afstand waarschijnlijk oceaanwereld

De exoplaneet Proxima b, op 4 lichtjaar afstand van de zon, is waarschijnlijk omringd door een diepe oceaan die de gehele planeet bedekt. Dit meldt een groep Franse en Amerikaanse astronomen.

Proxima Centauri is de ster die het dichtst bij de zon staat en hiermee de dichtstbijzijnde bestemming voor een reis naar een ander planetenstelsel. Proxima Centauri maakt deel uit van een groep van drie sterren: naast Proxima, ook Alfa Centauri A en B. Deze laatste twee sterren vormen een dubbelster, waar Proxima ongeveer 15.000 maal de aarde-zon afstand (dus 15 000 AE, astronomische eenheden) van af staat. Proxima is een M-klasse rode dwerg met een duizendste van de lichtkracht van de zon.

Jaar van 11,2 dagen
Dat betekent, dat het bijbehorende planetenstelsel veel compacter is dan het onze: een jaar op Proxima b duurt slechts 11,2 dagen. Geen wonder: de planeet staat op slechts dertig keer de afstand aarde-maan (7 miljoen kilometer) van de centrale ster. Door deze korte afstand hebben getijde-effecten veel invloed gehad en houdt de planeet waarschijnlijk altijd dezelfde kant naar de centrale ster gericht. Dit betekent dat de zon op Proxima b altijd op dezelfde plek blijft stilstaan. Deze zon zou veel roder zijn dan die van ons en drie keer zo groot in doorsnede.

Verder lijkt de planeet veel op de aarde. Zo is de massa 1,3 maal die van de aarde. Hopelijk beschikt de planeet over een dikke ozonlaag, want de hoeveelheid gamma- en UV-straling is maar liefst 100 maal die op aarde.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hoe werd de massa van Proxima b bepaald?
Het is lastig om deze gegevens af te leiden van een zeer lichtzwak object dat op enkele honderdduizenden maal de afstand tot de zon staat. Toch is dat nu gelukt. Proxima is een licht sterretje met een massa van slechts 0,12 maal die van de zon, waardoor de zwaartekracht van een planeet een grote slinger aan het sterretje geeft. De massa van Proxima was al bekend – sterren zijn vrij eenvoudige objecten waarvan het gedrag in zeer sterke mate afhangt van de massa. Uit Dopplermetingen (objecten die naar ons toe bewegen lijken blauwer, objecten die van ons af bewegen roder) blijkt dat het sterretje een onzichtbare begeleider heeft van minimaal 1,4 aardmassa. Omdat deze schommelingen elke 11,2 dagen plaatsvinden moet de planeet een ‘jaar’ van 11,2 dagen hebben. In de bewoonbare zone bevindt zich weinig ijs, wat zou wijzen op een droge planeet. Als de planeet verder van de ster is ontstaan, maar later naar binnen is gemigreerd, kan er wel veel ijs – en hiermee oceanen aanwezig zijn. Voor meer details, lees [1].

Welke mogelijkheden zijn er voor de samenstelling van Proxima b?
De zwaartekracht van een massa van 1,4 maal die van de aarde is onvoldoende om waterstof vast te houden en hiermee op deze afstand een gasreus te vormen. De onderzoekers gingen daarom uit van drie mogelijke lagen: oceaan, mantel en kern.

Hierbij waren er twee extreme gevallen: een planeet met de maximale grootte van de kern en een planeet zonder kern, met een zeer diepe oceaan. Op basis van deze twee uiterste scenario’s bepaalen de onderzoekers de waarschijnlijke samenstelling van Proxima b. Zoals blijkt uit de figuur rechts, is waarschijnlijk Proxima b minder dicht dan de aarde. Dit zou wijzen op een waterwereld met een oceaan van enkele honderden kilometers diepte. Dit is niet zeker. Er is een kleine kans dat Proxima b een ‘normale’, droge planeet is – een van de vier vormingsscenario’s voorspelt dit. Meer nauwkeurige metingen aan de moederster en, in de verdere toekomst, aan de planeet zelf moeten uitsluitsel geven. [2]

Bronnen
1. G. Anglada-Esculé, A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri, Nature, 2016 (Geen zin om $32 te betalen voor dit artikel? Wees braaf en weersta de verleiding om op sci-hub.bz te zoeken naar dit artikel).
2. Possible internal structures and compositions of Proxima Centauri b, Arxiv, toegelaten tot Astrophysical Journal (2016)