Een derde van de meest voorkomende planeten in de melkweg zou zich in de bewoonbare zone kunnen bevinden

Onze bekende warmgele zon is relatief zeldzaam in de Melkweg. De meest voorkomende sterren zijn veel kleiner en koeler en bevatten hoogstens de helft van de massa van onze zon. Miljarden planeten draaien om deze gewone dwergsterren in ons melkwegstelsel.

Om genoeg warmte op te vangen om bewoonbaar te zijn, zouden deze planeten dicht bij hun jonge sterren moeten clusteren, waardoor ze kwetsbaar worden voor intense getijdenkrachten.

In een nieuwe analyse, gebaseerd op de nieuwste telescoopgegevens, hebben astronomen van de Universiteit van Florida ontdekt dat tweederde van de planeten rond deze alomtegenwoordige kleine sterren kunnen worden geroosterd door deze extreme getijden, waardoor ze worden gesteriliseerd. Maar dat laat een derde van de planeten over – honderden miljoenen verspreid over de melkweg – die snel genoeg in een gematigde baan zouden kunnen zijn, zacht genoeg om vloeibaar water vast te houden en mogelijk leven te herbergen.

UF-astronomieprofessor Sarah Ballard en promovendus Sheila Sager publiceerden hun bevindingen in de week van 29 mei in een tijdschrift. Procedures van de National Academy of Sciences. Ballard en Sager hebben lang exoplaneten bestudeerd, die werelden die om andere sterren dan onze zon draaien.

“Ik denk dat dit resultaat erg belangrijk is voor het komende decennium van exoplaneetonderzoek, omdat de ogen gericht zijn op deze groep sterren”, zei Sager. “Deze sterren zijn uitstekende doelen voor het zoeken naar kleine planeten in een baan om de aarde waar het water mogelijk vloeibaar is en de planeet dus bewoonbaar is.”

Sager en Ballard maten de excentriciteit van een steekproef van meer dan 150 planeten rond deze M-dwergsterren, die ongeveer zo groot zijn als Jupiter. Hoe elliptischer de baan, hoe bizarder het is. Als een planeet dicht bij zijn ster draait, ongeveer net zo ver weg als Mercurius om de zon draait, kan zijn excentrische baan hem onderwerpen aan een proces dat bekend staat als getijdenverwarming. Wanneer een planeet wordt uitgerekt en vervormd door veranderende zwaartekrachten in zijn onregelmatige baan, zorgt wrijving ervoor dat de temperatuur stijgt. Uiteindelijk zou de planeet kunnen gisten, waardoor elke kans op vloeibaar water wordt geëlimineerd.

“Alleen voor deze jonge sterren is de bewoonbare zone dichtbij genoeg om getijdenkrachten relevant te maken, ” zei Ballard.

De gegevens zijn afkomstig van NASA’s Kepler-telescoop, die informatie vastlegt over exoplaneten terwijl ze voor hun gastheersterren bewegen. Om de banen van de planeten te meten, concentreerden Ballard en Sagear zich specifiek op hoe lang het duurde voordat de planeten langs het oppervlak van de sterren bewogen. Hun studie was ook gebaseerd op nieuwe gegevens van de Gaia-telescoop, die de afstand tot miljarden sterren in de melkweg meet.

“Afstand is echt het belangrijkste stuk informatie dat we eerder misten, waardoor we deze analyse nu kunnen doen”, zei Sagir.

Sagir en Ballard ontdekten dat sterren met meerdere planeten hoogstwaarschijnlijk een soort cirkelvormige baan hebben waardoor ze vloeibaar water kunnen vasthouden. Sterren met een enkele planeet hadden de meeste kans om extreme vloedgolven te zien die het oppervlak zouden steriliseren.

Aangezien een derde van de planeten in deze kleine steekproef banen heeft die zacht genoeg zijn om vloeibaar water te herbergen, betekent dit waarschijnlijk dat de Melkweg honderden miljoenen veelbelovende doelen heeft voor het zoeken naar tekenen van leven buiten ons zonnestelsel.