Het leven gedijt bij stabiele temperaturen. Op aarde wordt dit mogelijk gemaakt door de koolstofcyclus. Wetenschappers van SRON, VU en RUG ontwikkelden een model dat het bestaan van een koolstofcyclus op exoplaneten voorspelt, mits de massa, kerngrootte en hoeveelheid CO² bekend zijn.
De onderzoekers merkten op dat astronomen bij het zoeken naar leven op planeten buiten ons zonnestelsel niet in staat zijn om foto's te maken om te zien wat daar aan de hand is. Moderne telescopen hebben hiervoor niet de benodigde ruimtelijke resolutie - exoplaneten zijn te klein en te ver weg. De atmosfeer van de planeet kan echter veel informatie over het object vertellen. Zo kunnen wetenschappers bepalen welke materialen zich in de atmosferen van exoplaneten bevinden.
In de zoektocht naar leven is koolstof van groot belang voor onderzoekers vanwege het dempende effect van de koolstofcyclus op opwarming en afkoeling. Dankzij deze cyclus heeft de aarde altijd een temperatuur behouden die geschikt is voor leven, terwijl de zon de afgelopen miljard jaar 20% helderder is geworden.
Ook interessant: De TESS-telescoop hielp bij het bestuderen van de exoplaneet KELT-9 b, die heter is dan sommige sterren
Wetenschappers hebben een model ontwikkeld dat de massa en kerngrootte van de exoplaneet relateert aan de hoeveelheid CO² in zijn atmosfeer. Astronomen kunnen nu deze drie factoren voor een exoplaneet met een telescoop kwantificeren, en het model zal uitwijzen of daar een koolstofcyclus zou kunnen bestaan. De massa en grootte van de kern van de planeet zijn bijkomende factoren, aangezien ze de platentektoniek, die een sleutelrol speelt in de koolstofcyclus, sterk beïnvloeden.
De koolstofkringloop oefent een remmend effect uit op temperatuurverandering, omdat naarmate de planeet opwarmt, deze meer CO² opneemt, wat leidt tot een vermindering van het broeikaseffect. Als het kouder wordt, treedt het omgekeerde effect op. De eerste stap in de cyclus is verwering: rotsen reageren met CO² en regenwater om bicarbonaat (HCO³) te vormen. Het bezinkt op de zeebodem in de vorm van sedimentgesteente (CaCO³), en een klein deel van de koolstof lost als restproduct op in zeewater. Platentektoniek transporteert vervolgens sedimentair gesteente naar de aardmantel. De vulkanen laten vervolgens de CO² van het sedimentair gesteente terug in de atmosfeer.
"We weten niet of er andere planeten zijn met platentektoniek en een koolstofcyclus", zegt Mark Oosterloo, hoofdauteur van het artikel. - In ons zonnestelsel is de aarde de enige planeet waar we de koolstofcyclus hebben ontdekt. We hopen dat het nieuwe model kan bijdragen aan de ontdekking van een exoplaneet met een koolstofcyclus, en dus mogelijk leven."
Lees ook: