‘Waterwerelden’ zijn talrijker dan gedacht, suggereert nieuw onderzoek

Water heeft een cruciale rol gespeeld bij het ontstaan van leven op aarde. En de waterkringloop houdt het klimaat op onze planeet op een aangenaam niveau. Vandaar dat astronomen bij hun zoektocht naar buitenaards leven eerst en vooral naar waterrijke planeten kijken.

Dankzij betere waarneemtechnieken ontdekken astronomen steeds meer verre zonnestelsels. Een team onder leiding van Rafael Luque van de Universiteit van Chicago (VS) heeft de daarin aangetroffen planeten nu aan een ‘demografisch onderzoek’ onderworpen. Daarbij hebben ze gekeken naar een steekproef van 43 planeten die rond zogeheten M-dwergen cirkelen. Deze kleine, koele sterren zijn de meest voorkomende sterren in ons Melkwegstelsel.

Omdat sterren zoveel helderder zijn dan hun planeten, zijn deze laatste niet rechtstreeks waarneembaar. Maar ze kunnen hun bestaan verraden door met regelmatige tussenpozen voor hun ster langs te schuiven, waardoor deze gedeeltelijk wordt verduisterd. Ook veroorzaken exoplaneten kleine, maar meetbare schommelbewegingen bij hun moederster.

Deze twee effecten geven verschillende informatie over de exoplaneten. Uit de ‘sterverduisteringen’ kunnen astronomen afleiden hoe groot een exoplaneet is. En uit de schommelbewegingen volgt hoeveel massa de planeet heeft. Uit de combinatie van beide kan vervolgens worden afgeleid of de planeet voornamelijk uit gas bestaat, zoals Jupiter, of rotsachtig van karakter is, zoals de aarde.

Oceaanwerelden

De resultaten van Luque en collega’s laten zien dat een groot percentage van de onderzochte planeten te weinig massa heeft om geheel uit gesteente te bestaan. Waarschijnlijk bestaan deze planeten voor de helft uit water of andere lichte moleculen.

Het ligt voor de hand om deze planeten voor te stellen als oceaanwerelden. Maar de meeste staan zo dicht bij hun ster dat ze in een superkritische gasfase zouden moeten verkeren – een toestand die het midden houdt tussen een gasfase en een vloeistoffase. In dat geval zouden ze een grotere omvang hebben, maar dat is in de steekproef niet terug te zien. Hieruit leiden de onderzoekers af dat het water zich niet óp, maar ónder het planeetoppervlak bevindt.

De ontdekking steunt een theorie over de vorming van planeten die de afgelopen jaren uit de gratie is geraakt, namelijk dat veel planeten op grote afstand van hun ster ontstaan en als samenklonteringen van ijs en gesteente geleidelijk daar naartoe migreren.