Een team onder leiding van Caroline Piaulet van het Trottier Institute for Research on Exoplanets (iREx) van de Universiteit van Montreal (Canada) heeft bewijs gevonden dat twee exoplaneten die rond een rode dwergster in het sterrenbeeld Lier draaien voor een groot deel uit water bestaan.
Daarmee onderscheiden de twee werelden, die 218 lichtjaar van ons verwijderd zijn, zich van alle planeten in ons zonnestelsel (Nature Astronomy).
Piaulet en collega’s hebben de exoplaneten Kepler-138 c en Kepler-138 d waargenomen met de ruimtetelescopen Hubble en Spitzer.
Maar het tweetal is, samen met een kleinere planeet dichter bij dezelfde ster, oorspronkelijk ontdekt met de Kepler-ruimtetelescoop van NASA.
Bij het nieuwe onderzoek zijn ook aanwijzingen gevonden voor het bestaan van nog een vierde planeet, die de aanduiding Kepler-138 e heeft gekregen.
Het water bij Kepler-138 c en d is niet rechtstreeks waargenomen.
Het bestaan ervan wordt afgeleid uit de gemeten afmetingen en massa’s van de twee planeten.
Tot nu toe werd gedacht dat dit zogeheten superaardes waren, samenballingen van metaal en gesteente, iets groter dan de aarde.
Maar bij nader inzien blijkt dat Kepler-138 c en d een veel lagere dichtheid hebben dan de aarde.
Hun volume is meer dan drie keer zo groot als dat van de onze planeet, maar hun massa’s slechts tweemaal zo groot.
Daaruit leiden de astronomen af dat een aanzienlijk deel van hun volume, misschien wel de helft, uit materialen moet bestaan die lichter zijn dan gesteente, maar zwaarder dan waterstof of helium (de elementen waaruit grote gasplaneten zoals Jupiter zijn opgebouwd).
In dat opzicht vertonen ze overeenkomsten met sommige van de ijsmanen in het buitengebied van ons zonnestelsel, die grotendeels bestaan uit (bevroren) water rond een rotsachtige kern.
De onderzoekers benadrukken dat de twee mogelijke waterwerelden zich niet bevinden binnen de leefbare zone rond hun ster, de gordel rond de ster waar de temperaturen zo gematigd zijn dat een rotsachtige planeet vloeibaar water op zijn oppervlak kan hebben.
De temperatuur in de atmosfeer van Kepler-138 d ligt waarschijnlijk zelfs boven het kookpunt van water, wat betekent dat deze planeet mogelijk is gehuld in een dikke, dichte atmosfeer van stoom.
Alleen onder deze ‘stoomatmosfeer’ zou zich mogelijk vloeibaar water onder hoge druk kunnen bevinden, of zelfs water in een andere fase die bij hoge druk voorkomt: een zogeheten superkritische vloeistof.
De kleine vierde planeet in het stelsel bevindt zich wel in de leefbare zone, maar over deze is nog maar weinig bekend. (EE)
(Image Credit: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)
