Dat er ook rond andere sterren planeten draaien, is allang geen nieuws meer. De vondst van een ‘aardachtige’ exoplaneet – maar dan ook écht aardachtig – zou dat wel zijn. Helaas is dat met de huidige telescopen moeilijk. Maar er is beterschap op komst.
Beeld: Artistieke impressie van de Europese Plato-missie.
In 1995 werd de eerste exoplaneet (een planeet rond een andere ster dan de zon) ontdekt. Vandaag, dertig jaar later, staat de teller al boven de 6.000. Het toont aan hoe snel het exoplanetenonderzoek is gegroeid. Zowel met grond- als met ruimtetelescopen wordt er naar exoplaneten gezocht, en worden nieuw ontdekte exemplaren bestudeerd.
De hoofdmoot van de 6.000 exoplaneten is ontdekt met de zogenaamde transitmethode. Daarbij ziet een telescoop een exoplaneet voor zijn moederster schuiven, waardoor het sterrenlicht een beetje wordt gedimd. Zo’n transit verraadt niet alleen het bestaan van de exoplaneet maar geeft ook aan hoe groot hij is. Maar de massa van de exoplaneet geeft de transitmethode niet. Daarvoor moeten astronomen een beroep doen op andere detectiemethoden.
Een andere populaire methode berust op het waarnemen en meten van het ‘gewiebel’ van de moederster onder invloed van de aantrekking (via de zwaartekracht) van exoplaneten die eromheen draaien. Het is trouwens met deze zogenaamde radiale-snelheidsmethode dat in 1995 de eerste exoplaneet werd ontdekt. Doordat ze naar de gevolgen van de zwaartekracht kijkt, vertelt deze methode wél hoe zwaar exoplaneten zijn. Maar – u raadt het al – hun grootte kan er niet mee worden bepaald.
Grootte en massa geven echter samen de gemiddelde dichtheid van een exoplaneet, en dat is een heel belangrijke parameter. Hij vertelt bijvoorbeeld tot welke soort een exoplaneet behoort: van een gasreus (zoals Jupiter en Saturnus in ons zonnestelsel) over een gasdwerg of ‘mini-Neptunus’ (niet aanwezig bij ons) en een ‘superaarde’ (een vaste planeet maar groter dan de aarde, ook niet aanwezig in ons zonnestelsel) tot een ‘aardachtige’ planeet (vast en van aardeformaat). Slechts voor 1.700 van de 6.000 exoplaneten zijn zowel grootte als massa bekend, en dus de dichtheid.
Helderheidsdip
Helaas tasten astronomen ook bij deze 1.700 exoplaneten nog grotendeels in het duister. Ze bevinden zich immers doorgaans bij sterren die relatief klein zijn en zwak schijnen – veel zwakker dan de zon – en daardoor is het zeer moeilijk om ze in detail te bestuderen. Dat manco is een gevolg van de bias van de transitmethode, want enkel bij kleine, zwak schijnende sterren veroorzaakt de transit van een planeet een helderheidsdip die voldoende groot is om gedetecteerd en opgemeten te kunnen worden.
Maar in de zoektocht naar buitenaards leven – naar écht aardachtige planeten – is veel meer informatie nodig dan enkel de dichtheid van een exoplaneet. Astronomen willen bijvoorbeeld weten of er een atmosfeer aanwezig is, en zo ja, waaruit die bestaat. ‘Hiervoor moeten we ons richten op veel helderdere sterren’, zei de Duitse astronome Heike Rauer (Duits Ruimtevaart Centrum) vorige week op een exoplanetencongres in Groningen. ‘We hebben duizenden exoplaneten ontdekt, maar omdat hun sterren over het algemeen zo zwak zijn, kunnen we er daar maar heel weinig van in detail bestuderen.’
‘Ik schat dat we een honderdtal aardachtige planeten zullen vinden. Maar het kunnen er ook nul zijn. We weten immers niet hoe zeldzaam die zijn’
Maar er is beterschap op komst. Rauer blikte in haar presentatie vooruit op toekomstige ruimtemissies rond exoplaneten. Een daarvan is de Europese Plato-missie, waarvan de lancering over een jaar zou moeten plaatsvinden. Deze ruimtetelescoop zal onder meer naar heldere, ‘zonachtige’ sterren kijken, en met een verbeterde transitmethode naar exoplaneten eromheen zoeken. Die waarnemingen zullen worden gecombineerd met observaties met grondtelescopen, onder meer radiale-snelheidsmetingen. Plato zal vier jaar lang operationeel zijn. Rauer, die trouwens meewerkt aan de missie, schat dat de ruimtetelescoop tot een honderdtal aardachtige planeten rond heldere sterren kan vinden. ‘Maar het kunnen er ook nul zijn. We weten immers niet hoe zeldzaam aardachtige planeten zijn.’
Er staan nog meer exoplanetenmissies op stapel. Een Chinese missie met de veelzeggende naam Earth 2.0 gaat vanaf 2028 eveneens naar transitplaneten rond zonachtige sterren speuren. Een andere Europese missie, Ariel genaamd en gepland voor 2029, gaat nog een stapje verder. De ruimtetelescoop zal focussen op exoplaneet-atmosferen.
Ondertussen worden ook missies verder in de toekomst voorbereid, eveneens met een focus op buitenaards leven, zoals de Europese Life-missie en het Amerikaanse Habitable World Observatory. ‘Als we willen weten hoe zeldzaam aardachtige planeten zijn – en dus hoe bijzonder onze eigen planeet is – dan hebben we al deze missies nodig’, aldus Rauer.
