Rotsachtige planeten mogelijk bewoonbaar dankzij ‘airco’

De zoektocht naar bewoonbare planeten is vaak gericht op een mogelijke kopie van de aarde. Nochtans zijn sommige rotsachtige planeten buiten ons zonnestelsel waarschijnlijk veel interessantere kandidaten voor verder onderzoek. Wetenschappers van de KU Leuven voerden 165 klimaatsimulaties uit voor exoplaneten die permanent met één kant naar hun ‘zon’ gericht zijn. Ze ontdekten dat twee van de drie mogelijke klimaten potentieel bewoonbaar zijn.

De meeste exoplaneten draaien rond relatief kleine en koele sterren, ook wel rode dwergen genoemd. Alleen exoplaneten die dicht bij deze sterren staan, krijgen genoeg warmte om vloeibaar water mogelijk te maken. Bovendien kunnen we die potentieel bewoonbare planeten gemakkelijker observeren, juist omdat ze zo dicht bij hun ster staan. Ze lenen zich dan ook perfect voor verder onderzoek.

Exoplaneten die dicht bij hun ster staan, zijn vaak permanent met een bepaalde kant naar die ster gekeerd. Daardoor hebben de exoplaneten vaste dag- en nachtkanten. Toch is het klimaat op die planeten niet noodzakelijk verschroeiend heet aan de ene kant en steenkoud aan de andere kant. Dat hebben ze te danken aan een heel efficiënt ‘airconditioning’-systeem dat de oppervlaktetemperaturen leefbaar houdt.

Dr. Ludmila Carone, professor Rony Keppens en professor Leen Decin van de KU Leuven hebben nu de mogelijke klimaten van zulke exoplaneten in kaart gebracht. 'Op basis van 3D-modellen onderzochten we exoplaneten met verschillende omwentelingstijden en groottes', licht Ludmila Carone toe. 'Zo ontdekten we drie mogelijke klimaten. Twee daarvan zijn potentieel bewoonbaar.'

Op exoplaneten die rond hun as draaien in minder dan twaalf dagen verstoort een sterke oostelijke wind (‘superrotatie’) de atmosferische circulatie. Dat maakt de dagzijde onleefbaar heet. Een tweede mogelijke klimaat wordt bepaald door twee zwakkere westelijke winden op grote hoogte. De derde klimaatoptie combineert zwakke superrotatie met twee windstromen op grote hoogte. Die twee laatste systemen verstoren de luchtcirculatie niet, waardoor de planeten potentieel bewoonbaar blijven.

De bevindingen zullen bij toekomstige ruimtemissies helpen om de meest interessante planeten in de buurt van ons zonnestelsel te identificeren voor verder onderzoek. Wetenschappers van de KU Leuven zijn momenteel betrokken bij de voorbereidingen van twee missies: de James Webb ruimtetelescoopmissie (2018), die de Hubble-ruimtetelescoop opvolgt, en de ruimtemissie PLATO (2024), die op zoek gaat naar andere leefbare planeten.