Drie vragen
Drie vragen bij de ontdekking van zeven aarde-achtige planeten
Op nog geen 40 lichtjaar afstand van de aarde zijn bij een rode dwergster zeven aarde-achtige planeten ontdekt. Wat zegt de ontdekking van deze planeten en kunnen we erheen?
1. Wat zegt deze ontdekking over het aantal aarde-achtige planeten?
Buiten ons zonnestelsel zijn tot nu toe ruim 3500 planeten ontdekt, waarvan een stuk of vijftig met omstandigheden die mogelijk gunstig zijn voor leven. Kleine planeten zoals de aarde zijn moeilijk te ontdekken. Ze weerkaatsen maar heel weinig sterlicht; ze zijn niet zwaar genoeg om hun moederster merkbaar aan het schommelen te brengen (een andere manier om planeten op het spoor te komen), en als ze al voor de ster langs bewegen, houden ze maar heel weinig licht tegen. Niet zo gek dus dat de meeste planeten die tot nu toe zijn ontdekt bij andere sterren dan de zon groter en zwaarder zijn dan de aarde.
Het onderzoek met de Belgische TRAPPIST-telescoop richt zich specifiek op rode dwergsterren. Bij zo'n klein sterretje is een aarde-achtige planeet veel eenvoudiger te ontdekken. Volgens Ignas Snellen van de Leidse Sterrewacht heeft TRAPPIST aanvankelijk slechts zo'n vijftig dwergsterren bestudeerd. 'Dat er meteen al zo'n hele serie nieuwe planeten is ontdekt, betekent dat dit soort stelsels echt enorm talrijk is,' aldus Snellen.
Alleen ons eigen Melkwegstelsel bevat dus waarschijnlijk al een paar honderd miljard planeten die qua grootte, samenstelling en temperatuur vergelijkbaar zijn met de aarde. Daarmee is natuurlijk nog niet bekend op hoeveel van die planeten leven voorkomt.
2. Hoe komen we erachter wat zich op die planeten afspeelt?
Stap 1: Achterhaal de belangrijkste eigenschappen van de planeten. Uit de nieuwste metingen aan de dwergster TRAPPISTS-1 kon voor elke planeet al bij benadering worden afgeleid hoe groot en hoe zwaar hij is. Daaruit valt de dichtheid te berekenen; die ligt in de meeste gevallen iets onder de dichtheid van de aarde. Dat betekent dat de planeten voor een groot deel uit gesteenten bestaan, waarschijnlijk vermengd met ijs.
Stap 2: Meet de hoeveelheid infraroodstraling die de planeten uitzenden. Die eigen warmtestraling geeft informatie over de temperatuur van de bovenste wolkenlagen (als er een dampkring is) of aan het oppervlak. Zo kom je erachter of er water kan voorkomen, en kun je klimaatmodellen opstellen. Zulke metingen zijn misschien al mogelijk vanaf de aarde, en zeker met de toekomstige James Webb Space Telescope. Die wordt eind 2018 gelanceerd.
Stap 3: Bepaal de samenstelling van de dampkring. Dankzij de relatief kleine afstand van het stelsel moet ook dat met de James Webb-telescoop lukken, of met de toekomstige European Extremely Large Telescope. Als een planeetdampkring methaan en zuurstof bevat, kan het haast niet anders of er komt biologische activiteit voor.
3. Kunnen we erheen, of blijft het bij onderzoek op afstand?
De zeven zusjes van de aarde draaien in een baan om een ster op 39 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Waterman. Een lichtstraal doet er dus al 39 jaar over om die afstand af te leggen, met een snelheid van 300.000 kilometer per seconde. Zelfs als een ruimteschip versneld zou kunnen worden tot tien procent van de lichtsnelheid, duurt een reis naar TRAPPIST-1 nog bijna vier eeuw.
De Russische miljardair Yuri Milner hoopt met zijn Breakthrough Starshot-initiatief over enkele tientallen jaren een zwerm nano-ruimtescheepjes op pad te kunnen sturen naar Proxima Centauri, de ster die het dichtst bij de zon staat. Ook bij Proxima is vorig jaar een planeet ontdekt, die overigens groter en zwaarder is dan de aarde. Hoe haalbaar het project is, is niet echt duidelijk. Het zal waarschijnlijk nog eeuwen duren voordat een aards ruimtescheepje een bezoek kan brengen aan TRAPPIST-1, en dan gaat het zeker om een onbemand toestel.
Bestuderen op afstand biedt voorlopig veel meer mogelijkheden, al was het maar omdat je dan ook een veel groter aantal sterren en planeten onder de loep kunt nemen. De Belgische onderzoekers werken al aan een opvolger van TRAPPIST, met de naam SPECULOOS. NASA lanceert volgend jaar de ruimtetelescoop TESS, die ook jacht gaat maken op planeten bij naburige sterren.
Lees ook: Ze heeft haar halve leven geprobeerd signalen op te vangen van een buitenaardse beschaving. De kosmos zwijgt. Toch is het te vroeg om het op te geven, zegt SETI-boegbeeld Jill Tarter, zeker nu ruimtetelescoop Kepler 'spectaculair' veel planeten ontdekt. Lees het interview (+).
