Een team van astronomen onder leiding van UdeM heeft bewijs gevonden dat twee exoplaneten die rond een rode dwergster cirkelen "waterwerelden" zijn - planeten waar water een groot deel van het volume uitmaakt. Deze werelden, gelegen in een planetair systeem op 218 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Lyra, zijn anders dan alle andere planeten in ons zonnestelsel.
Een team onder leiding van postdoctoraal onderzoeker Carolina Pielet van het Trottier Institute for Exoplanet Research (iREx) aan de Universiteit van Montreal publiceerde vandaag, 138 december, een gedetailleerde studie van het planetaire systeem dat bekend staat als Kepler-15, in het tijdschrift Nature Astronomy.
Piaule, die lid is van de onderzoeksgroep van Björn Benneke, observeerde de exoplaneten Kepler-138c en Kepler-138d met behulp van NASA's Hubble Space Telescope en de ontmantelde Spitzer Space Telescope en ontdekte dat de planeten, die ongeveer anderhalf keer zo groot zijn als De aarde kan voornamelijk uit water bestaan Deze planeten en de satelliet van de planeet dichter bij de ster, Kepler-138b, werden eerder ontdekt door NASA's Kepler-ruimtetelescoop.
Water werd niet direct gedetecteerd, maar door de afmetingen en massa's van de planeten met modellen te vergelijken, concludeerden wetenschappers dat een aanzienlijk deel van hun volume - tot de helft - zou moeten bestaan uit materialen die lichter zijn dan rotsen, maar zwaarder dan waterstof of helium ( die het grootste deel vormen van gasreuzenplaneten zoals Jupiter). De meest voorkomende van deze kandidaatmaterialen is water.
"Vroeger dachten we dat planeten die iets groter waren dan de aarde, grote ballen van metaal en steen waren, zoals vergrote versies van de aarde, en daarom noemden we ze superaardes", legt Benneke uit. - Nu hebben we echter aangetoond dat deze twee planeten, Kepler-138c en d, een heel andere aard hebben: waarschijnlijk bestaat een groot deel van hun volume uit water. Voor het eerst observeren we planeten die met zekerheid kunnen worden geïdentificeerd als waterwerelden - het soort planeten waarvan het bestaan al lang door astronomen is getheoretiseerd."
Ook interessant:
Met meer dan drie keer het volume van de aarde en tweemaal de massa, zijn de planeten c en d veel minder dicht dan de aarde. Dit is verrassend omdat de meeste planeten die slechts iets groter zijn dan de aarde en die tot nu toe in detail zijn bestudeerd, rotsachtige werelden leken te zijn die vergelijkbaar zijn met de onze. De beste vergelijking met deze twee planeten, zeggen de onderzoekers, kunnen enkele van de ijzige manen in het buitenste zonnestelsel zijn, die ook grotendeels uit water bestaan rond een rotsachtige kern.
"Stel je grotere versies van Europa of Enceladus voor, waterrijke manen die in een baan rond Jupiter en Saturnus draaien, maar veel dichter bij hun sterren", legt Piaule uit. "In plaats van een ijskoud oppervlak zouden Kepler-138 c en d grote omhulsels van waterdamp hebben."
De onderzoekers waarschuwen dat de planeten mogelijk geen aardachtige oceanen direct op het planeetoppervlak hebben. "De temperatuur in de atmosfeer van Kepler-138c en Kepler-138d ligt waarschijnlijk boven het kookpunt van water, en we verwachten dat deze planeten een dikke, dichte atmosfeer hebben die bestaat uit stoom. Alleen onder deze dampatmosfeer kan vloeibaar water mogelijk onder hoge druk bestaan, of zelfs water in een andere fase die onder hoge druk voorkomt, een superkritische vloeistof genaamd, "zei Piaule.
Onlangs heeft een ander team van de Universiteit van Montreal een andere planeet gevonden, TOI-1452 b genaamd, die mogelijk bedekt zou kunnen zijn door een oceaan van vloeibaar water, maar NASA's James Webb Space Telescope zal nodig zijn om de atmosfeer te bestuderen en de aanwezigheid van een oceaan.
Hoewel eerdere waarnemingen door NASA's Kepler-ruimtetelescoop alleen de passage van drie kleine planeten rond Kepler-138 hadden aangetoond, was het team verrast toen ze ontdekten dat waarnemingen door Hubble en Spitzer wezen op de aanwezigheid van een vierde planeet in het systeem, Kepler-138e.
Ook interessant:
Deze nieuw ontdekte planeet is klein en verder van zijn ster verwijderd dan de andere drie, en het duurt 38 dagen om een baan te voltooien. De planeet bevindt zich in de bewoonbare zone van zijn ster, een gematigd gebied waar de planeet precies de juiste hoeveelheid warmte van zijn koele ster ontvangt om niet te heet of te koud te zijn om vloeibaar water door te laten.
De aard van deze extra, nieuw ontdekte exoplaneet blijft echter een open vraag, aangezien het niet lijkt alsof hij zijn ster passeert. Door de overgang van een exoplaneet te observeren, kunnen astronomen de grootte ervan bepalen. Met Kepler-138e in beeld zijn de massa's van eerder bekende planeten die zijn gevonden nauwkeuriger geworden.
Een andere verrassing wachtte de onderzoekers: ze ontdekten dat de twee waterwerelden Kepler-138c en d tweelingplaneten zijn, met bijna dezelfde grootte en massa, terwijl eerder werd gedacht dat ze radicaal verschillend waren. Aan de andere kant is bevestigd dat de dichtstbijzijnde planeet, Kepler-138b, een kleine planeet met de massa van Mars is, een van de kleinste exoplaneten die tot nu toe bekend zijn.
"Naarmate onze instrumenten en methoden gevoelig genoeg worden om planeten verder weg van hun sterren te vinden en te bestuderen, kunnen we beginnen met het vinden van veel meer waterwerelden zoals Kepler-138 c en d," concludeerde Benneke.
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.