Volgens nieuw onderzoek door astronoom Rory Barnes van de Universiteit van Washington zullen veel exoplaneten die door komende krachtige telescopen worden gevonden waarschijnlijk getijde-locked zijn - met één kant permanent naar hun gastster gericht.

Barnes, een UW universitair docent astronomie en astrobiologie, kwam tot de bevinding door vraagtekens te zetten bij de lang gekoesterde veronderstelling dat alleen die sterren die veel kleiner en zwakker zijn dan de zon, planeten in een synchrone baan zouden kunnen herbergen, of netjes op slot, zoals de maan met de aarde is. Zijn papier, "Getijdenvergrendeling van bewoonbare exoplaneten, " is geaccepteerd voor publicatie door het tijdschrift Hemelmechanica en dynamische astronomie .

Getijdevergrendeling ontstaat wanneer er geen zij-aan-zij momentum is tussen een lichaam in de ruimte en zijn zwaartekrachtpartner en ze vast komen te zitten in hun omhelzing. Getijde vergrendelde lichamen zoals de aarde en de maan zijn in synchrone rotatie, wat betekent dat elk precies zo lang duurt om rond zijn eigen as te draaien als om rond zijn gastheerster of zwaartekrachtpartner te draaien. De maan heeft 27 dagen nodig om eenmaal om zijn as te draaien, en 27 dagen om eenmaal om de aarde te draaien.

Men denkt dat de maan is gemaakt door een hemellichaam ter grootte van Mars dat in een hoek op de jonge aarde botst, waardoor de wereld aanvankelijk ronddraaide met ongeveer 12-urige dagen.

"De mogelijkheid van getijvergrendeling is een oud idee, maar niemand had het ooit systematisch doorgenomen, " zei Barnes, die is aangesloten bij het UW-gebaseerde Virtual Planetary Laboratory.

Vroeger, hij zei, onderzoekers hadden de neiging om die 12-uurs schatting van de rotatieperiode van de aarde te gebruiken om het gedrag van exoplaneten te modelleren, vragen, bijvoorbeeld, hoe lang het kan duren voordat een aardachtige exoplaneet met een vergelijkbare orbitale spin getijde-locked is.

"Wat ik deed was zeggen, misschien zijn er andere mogelijkheden - u kunt langzamere of snellere initiële rotatieperioden hebben, "Zei Barnes. "Je zou planeten kunnen hebben die groter zijn dan de aarde, of planeten met excentrische banen - dus door die grotere parameterruimte te verkennen, je merkt dat de oude ideeën in feite zeer beperkt waren, er was maar één resultaat daar."

"Planetaire vormingsmodellen, echter, suggereren dat de initiële rotatie van een planeet veel groter kan zijn dan enkele uren, misschien zelfs enkele weken, "Zei Barnes. "En dus als je dat bereik verkent, wat je vindt is dat er een mogelijkheid is dat veel meer exoplaneten getijde worden vergrendeld. Bijvoorbeeld, als de aarde zou zijn gevormd zonder maan en met een eerste 'dag' die vier dagen lang was, één model voorspelt dat de aarde nu getijde-locked aan de zon zou zijn."

Barnes schrijft:"Deze resultaten suggereren dat het proces van getijdenvergrendeling een belangrijke factor is in de evolutie van de meeste potentieel bewoonbare exoplaneten die in de nabije toekomst zullen worden ontdekt."

Ooit werd gedacht dat het getijde op slot leidde tot zulke extreme klimaten dat elke mogelijkheid van leven werd uitgesloten, maar astronomen hebben sindsdien beredeneerd dat de aanwezigheid van een atmosfeer met wind die over het oppervlak van een planeet waait, deze effecten zou kunnen verzachten en gematigde klimaten en leven mogelijk zou maken.

Barnes zei dat hij ook de planeten in overweging nam die waarschijnlijk zullen worden ontdekt door NASA's volgende planeetjachtsatelliet, de Transiting Exoplanet Survey Satellite of TESS, en ontdekte dat elke potentieel bewoonbare planeet die het zal detecteren waarschijnlijk getijde-locked zal zijn.

Zelfs als astronomen de lang gezochte "tweeling" van de aarde ontdekken die in een baan om een ​​virtuele tweeling van de zon draait, die wereld kan op slot zijn.

"Ik denk dat de grootste implicatie in de toekomst, ’ zei Barnes, "is dat als we op zoek zijn naar leven op exoplaneten, we moeten weten of een planeet getijde-locked is of niet."