Een nieuwe analyse van bekende exoplaneten heeft onthuld dat aardse omstandigheden op potentieel bewoonbare planeten veel zeldzamer kunnen zijn dan eerder werd gedacht. Het werk concentreert zich op de voorwaarden die nodig zijn voor de ontwikkeling van op zuurstof gebaseerde fotosynthese op de planeet, waardoor complexe biosferen kunnen worden gecreëerd van het type dat op aarde bestaat.
Het aantal bevestigde planeten in ons Melkwegstelsel loopt nu in de duizenden. Aardachtige planeten die zich in de bewoonbare zone bevinden - het gebied rond een ster waar de temperatuur precies goed is om vloeibaar water aan het oppervlak te laten bestaan - zijn echter veel zeldzamer.
Op dit moment zijn er maar een paar van zulke rotsachtige en potentieel bewoonbare exoplaneten bekend. De nieuwe studie toont echter aan dat geen van hen de theoretische voorwaarden heeft om de biosfeer van de aarde te ondersteunen door middel van "oxygene" fotosynthese, het mechanisme dat planten op aarde gebruiken om licht en koolstofdioxide om te zetten in zuurstof en voedingsstoffen.
Slechts één van deze planeten komt in de buurt van het ontvangen van de stellaire straling die nodig is om een biosfeer in stand te houden: Kepler-442b, een rotsachtige planeet met ongeveer twee keer de massa van de aarde die rond een matig hete ster draait op ongeveer 1200 lichtjaar afstand.
Ook interessant:
- In China zal verbruikte splijtstof ondergronds worden gedumpt
- Een NASA-ballon ontdekte een aardbeving in Californië. Volgende halte - Venus?
De studie onderzocht in detail hoeveel energie de planeet ontvangt van zijn gastheerster en of levende organismen in staat zouden zijn om op efficiënte wijze voedingsstoffen en moleculaire zuurstof te produceren, beide essentiële elementen voor het complexe leven zoals wij dat kennen, door middel van normale zuurstofrijke fotosynthese.
Door de hoeveelheid fotosynthetisch actieve straling (PAR) te tellen die de planeet van zijn ster ontvangt, ontdekte het team dat sterren met temperaturen die ongeveer de helft van die van onze zon zijn, de biosferen van de aarde niet kunnen ondersteunen omdat ze niet genoeg energie leveren in het juiste golflengtebereik. Oxygenische fotosynthese is nog steeds mogelijk, maar dergelijke planeten kunnen geen rijke biosfeer ondersteunen.
Planeten rond nog koelere sterren, bekend als rode dwergen, smeulend bij ongeveer een derde van de temperatuur van onze zon, kunnen niet genoeg energie ontvangen om zelfs maar fotosynthese te activeren. Sterren die heter zijn dan onze zon zijn veel helderder en zenden tien keer meer straling uit in het bereik dat nodig is voor een efficiënte fotosynthese dan rode dwergen, maar ze leven over het algemeen niet lang genoeg om een complex leven te ontwikkelen.
Toekomstige missies zoals James Webb Ruimtetelescoop (JWST), die later dit jaar wordt gelanceerd, zal gevoelig genoeg zijn om naar verre werelden rond andere sterren te kijken en een nieuw licht te werpen op wat er werkelijk nodig is om het leven zoals wij dat kennen te ondersteunen.
Lees ook:
- Wetenschappers hebben de "puls" van de aarde berekend: het is 27,5 miljoen jaar
- Wetenschappers hebben microben gekweekt op echte stukken steen van Mars