De kleinste exoplaneten tot nu toe ontdekt, met een diameter van respectievelijk 1,03 en 0,87 maal die van de aarde, draaien om een zonachtige ster op 950 lichtjaar afstand. Een doorbraak: pas nu is een planeet kleiner dan de aarde ontdekt.
Weliswaar staan de planeten veel dichter bij Kepler 20 dan zelfs Mercurius en zijn dus extreem heet, maar wellicht waren ze ooit bewoonbaar. De twee nieuwe planeten verbreken het vorige record, gevestigd door Kepler 10b, een planeet van 1,4 maal de diameter van de aarde.
Volgende stap: bewoonbare exo-aarde vinden
De ontdekking komt twee weken na de aankondiging van de eerste planeet in de bewoonbare zone van een zonachtige ster. De bewoonbare zone is de schil rond een ster waaron water in vloeibare vorm op het oppervlak van een planeet kan voorkomen. Het volgende doel is een planeet met ongeveer de grootte van de aarde in de bewoonbare zone van een ster vinden. Immers: dat is het enige type planeet waarvan we 100% zeker weten dat er leven op kan ontstaan.
Dit is echter erg lastig. Exoplaneten worden ontdekt op twee manieren: omdat ze de ster waar ze omheen draaien laten schommelen, of omdat ze voor de ster langs trekken en zo de helderheid van de ster tijdelijk verminderen. Dit is de reden dat vooral grote planeten die dicht bij de ster staan makkelijk worden ontdekt. Zij laten de ster het meeste schommelen en laten de helderheid van de ster ook veel meer afnemen als ze voor de ster langstrekken.
Honderdduizenden potentiële sterverduisteringen
Kepler maakt gebruik van het sterverduisteringseffect. De ruimtetelescoop neemt honderdduizenden sterren tegelijkertijd waar en probeert zo sterverduisteringen waar te nemen. Weliswaar is de kans dat een planeet precies voor de ster langs trekt klein, maar omdat Kepler zo enorm veel sterren tegelijkertijd waarneemt, is er toch al een record aantal exoplaneten opgespoord. Om uit te sluiten dat een sterverduistering door een ander object wordt veroorzaakt, controleert het Kepler-team of de ster zoals voorspelt meeschommelt met de waargenomen planeet.
De nieuw ontdekte exoplaneten hebben door hun korte afstand tot Kepler 20 meer weg van Mercurius dan van de aarde.
Geen wiebel ontdekt,dus geen echte planeet?
Kepler-20 e en Kepler-20 f zijn beide te klein om veel invloed te hebben op de centrale ster. Ter vergelijking: de aarde laat de zon ongeveer vijfhonderd kilometer wiebelen. Omdat de planeten op slechts vijf resp. 11 procent van de afstand van de aarde tot de zon staan, is de wiebel hier groter. Omdat deze wiebel niet waar kan worden genomen, betekent dit dat de planeten geen gasreuzen kunnen zijn en – als onze planeetvormingsmodellen kloppen – ze maximaal 1,67 resp. 3,04 aardmassa zijn. Op deze korte afstand tot de ster – de oppervlaktetemperaturen zijn op deze korte afstanden tot de ster respectievelijk hoger dan zevenhonderd en vierhonderd graden Celsius – is het waterstofgas van een gasreus allang weggekookt, dus moet het hier om rotsplaneten gaan. Teamlid Seager veronderstelt dat beide planeten net als de aarde uit een ijzerrijke kern en silicatenrijke mantel bestaan.
Uitsluiten van alternatieven
Het team besloot daarom haar toevlucht te nemen tot het uitsluiten van alle andere verklaringen voor de waarnemingen. Hierbij maakten ze gebruik van de snelste supercomputer van NASA. Ze hielden onder meer rekening met de effecten van eventuele bruine dwergen en en naburige sterren. Met resultaat. De signalen zijn meer dan duizend keer zo waarschijnlijk het gevolg van een planeet, als van iets anders.
Was Kepler-20 f ooit bewoonbaar?
De planeten van het Kepler-20 stelsel staan allen zeer dicht bij de ster. Ze kunnen zich volgens de gangbare planeetvormingsmodellen nooit zo dicht bij een ster gevormd hebben. Waarschijnlijk stonden ze dus hiervoor op grotere afstand. Wellicht dat Kepler 20-f, de meest aardachtige planeet, ooit door de bewoonbare zone is gereisd. De planeet heeft dan gedurende korte tijd oceanen gehad, tot deze door de extreme hitte net als op Venus weggedampt zijn.
Ooit zal er op de maan of op een van Mar’s manen een zeer grote optische telescoop worden gebouwd die, niet gehinderd door een dikke atmosfeer of sterke aardse zwaartekracht, extreem gedetailleerde en haarscherpe foto’s zal kunnen maken van exoplaneten.
Misschien vinden we dan ook een groot aantal planeten die ongeveer dezelfde afmetingen als de aarde hebben, zich in de bewoonbare zone bevinden maar die zich niet voor de ster langs bewegen in zichtslijn met ons en de ster niet laten schommelen.
Aangezien een van de 2 planeten kleiner is dan de Aarde maar wel zwaarder wegen, moeten er grote hoeveelheden zware metalen aanwezig zijn. Stel dat er veel tin en lood is, dan zou dit meren en rivieren aan het oppervlak kunnen vormen net als water op Aarde of methaan en ethaan op Titan. Vanwege de hoge temperaturen en de toch relatieve zwaartekracht vanwege hun massa, kunnen er zelfs hele weersystemen zijn die helemaal op metalen als tin en lood gebaseerd zijn.
Nee, het gaat hier om bovengrenzen voor de massa. Die bepaal je immers door te kijken hoeveel de ster schommelt en juist dat is niet waar te nemen. Waarschijnlijk zijn ze dus aanmerkelijk lichter dan dit.
Ik vraag mij af hoeveel bewoonbare planeten we niet waarnemen omdat we axiaal op de omloopbanen kijken. Overigens zou een tweemaal zo grote zwaartekracht ook inhouden, dat een eventuele ver ontwikkelde beschaving geen ruimtevaart zo als wij die kennen zal toepassen. Niet alleen de ontsnappingssnelheid wordt dan te groot, de wrijving bij die snelheid is onvoorstelbaar. Waarschijnlijk zijn het vredelievende wezens, een plantenetende soort verwacht ik. Rondrennen achter een prooi zou vermoedelijk teveel caloriën gaan kosten, dus je kunt maar beter van de begonia’s snoepen.Â
Ooit zal er op de maan of op een van Mar’s manen een zeer grote optische telescoop worden gebouwd die, niet gehinderd door een dikke atmosfeer of sterke aardse zwaartekracht, extreem gedetailleerde en haarscherpe foto’s zal kunnen maken van exoplaneten.
Misschien vinden we dan ook een groot aantal planeten die ongeveer dezelfde afmetingen als de aarde hebben, zich in de bewoonbare zone bevinden maar die zich niet voor de ster langs bewegen in zichtslijn met ons en de ster niet laten schommelen.
Aangezien een van de 2 planeten kleiner is dan de Aarde maar wel zwaarder wegen, moeten er grote hoeveelheden zware metalen aanwezig zijn. Stel dat er veel tin en lood is, dan zou dit meren en rivieren aan het oppervlak kunnen vormen net als water op Aarde of methaan en ethaan op Titan. Vanwege de hoge temperaturen en de toch relatieve zwaartekracht vanwege hun massa, kunnen er zelfs hele weersystemen zijn die helemaal op metalen als tin en lood gebaseerd zijn.
Nee, het gaat hier om bovengrenzen voor de massa. Die bepaal je immers door te kijken hoeveel de ster schommelt en juist dat is niet waar te nemen. Waarschijnlijk zijn ze dus aanmerkelijk lichter dan dit.
Ik vraag mij af hoeveel bewoonbare planeten we niet waarnemen omdat we axiaal op de omloopbanen kijken. Overigens zou een tweemaal zo grote zwaartekracht ook inhouden, dat een eventuele ver ontwikkelde beschaving geen ruimtevaart zo als wij die kennen zal toepassen. Niet alleen de ontsnappingssnelheid wordt dan te groot, de wrijving bij die snelheid is onvoorstelbaar. Waarschijnlijk zijn het vredelievende wezens, een plantenetende soort verwacht ik. Rondrennen achter een prooi zou vermoedelijk teveel caloriën gaan kosten, dus je kunt maar beter van de begonia’s snoepen.Â