Planeten die dicht rond dwergsterren draaien, bevatten mogelijk geen buitenaards leven, zelfs niet als ze zich in de zogeheten ‘leefbare zone’ rond de ster bevinden en hun atmosfeer vol zuurstof zit. Omdat dwergsterren veruit de meest voorkomende sterren in het universum zijn, heeft dit gevolgen voor de kans op buitenaards leven.
Wie zoekt naar buitenaards leven in het universum, komt al snel uit bij exoplaneten die draaien om rode dwergen. Nieuw onderzoek van astronomen van de University of Washington stelt echter dat het de kans dat leven rond deze dwergsterren ontstaat veel kleiner is dan voorheen gedacht.
Water
Rode dwergen, sterren met weinig massa, komen in het universum veruit het meeste voor. Sommige astronomen schatten zelfs dat driekwart van alle sterren in onze melkweg een rode dwerg is. Omdat deze sterren relatief minder warmte uitstralen dan grotere sterren zoals de zon, ligt de ‘leefbare zone’ rond deze sterren dichter bij de ster. Die leefbare zone is de afstand tot de ster waarbij de temperatuur op een planeet precies goed is voor vloeibaar water. Dat is een van de belangrijkste vereisten voor het ontstaan van buitenaards leven.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
Omdat de leefbare zone zo dichtbij de ster ligt, is het relatief gemakkelijk voor astronomen om planeten in die zone te ontdekken. Astronomen ontdekken planeten namelijk door te zoeken naar de karakteristieke afname van licht wanneer zo’n planeet voor de ster langs beweegt (dat komt vaker voor als de planeet dichterbij de ster draait) of door te speuren naar het karakteristieke gewiebel van de ster onder invloed van de zwaartekracht van de planeet (die is groter is de planeet dichterbij staat).
Extreem heet
Het nieuwe onderzoek toont op basis van computersimulaties dat het ontstaan van buitenaards leven op deze planeten, zelfs als ze zich in de leefbare zone bevinden, heel lastig is. De crux schuilt in de manier waarop rode dwergen ontstaan. Omdat zo’n ster minder massa heeft duurt het honderden miljoenen jaren langer voordat de gaswolk waaruit hij ontstaat onder invloed van zijn eigen zwaartekracht is ingestort tot ster.
Planeten kunnen echter al na 10 miljoen jaar om zo’n ster ontstaan, in een periode waarin de ster nog extreem heet is. De simulatie van de astronomen toonde aan dat dit zorgt dat de temperatuur op het oppervlak van de planeet kan oplopen tot duizenden graden Celsius. ‘Wanneer dat gebeurt gaan de oceanen koken en verandert de gehele atmosfeer in stoom’, stelt onderzoeker Rodrigo Luger in een persverklaring.
Een tweede complicerende factor voor leven is dat een rode dwerg enorm veel röntgenstraling en ultraviolette straling uitzendt. Dat zorgt ervoor dat de bovenkant van de atmosfeer opwarmt tot duizenden graden waardoor de gassen daar zo snel uitzetten dat deze de atmosfeer verlaten en de ruimte ingestuurd worden. De combinatie van die twee effecten laat het water op de planeten rond rode dwergsterren al vroeg in hun leven verdampen. ‘Dat zorgt ervoor dat de kans dat die planeten levensvatbaar zijn ernstig afneemt’, zegt Luger.
Zuurstof
Wat het speuren naar leven bovendien lastiger maakt, is dat deze planeten wel veel zuurstof kunnen bevatten. Op aarde wordt de zuurstof in de atmosfeer geproduceerd door leven, zodat astronomen de aanwezigheid ervan op een andere planeet beschouwen als teken van buitenaards leven. Op de planeten rond dwergsterren kan zuurstof echter ontstaan als bijproduct van de ultraviolette straling die de planeet treft. Deze straling kan water namelijk opsplitsen in waterstof en zuurstof. Het lichtere waterstof ontsnapt gemakkelijker uit de atmosfeer, zodat het zuurstof vaker achterblijft. En hoewel leven goed gedijt bij een beetje zuurstof, is te veel zuurstof juist schadelijk.
‘Door de zuurstof die dit soort planeten opbouwen, zien ze er van een afstandje uit als de aarde’, zegt Luger. ‘Maar als je dichterbij kijkt, zie je al snel dat dat niets meer is dan een soort luchtspiegeling. Er is op dit soort planeten simpelweg geen water aanwezig.’
Lees verder: