Inductieverwarming kan het energiebudget van een exoplaneet volledig veranderen en zelfs het interieur doen smelten. In een studie gepubliceerd door Natuurastronomie een internationaal team onder leiding van het Space Research Institute van de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen met deelname van de Universiteit van Wenen legt uit hoe magma-oceanen zich onder het oppervlak van exoplaneten kunnen vormen als gevolg van inductieverwarming.

Wanneer een geleidend materiaal is ingebed in een veranderend magnetisch veld, een elektrische stroom wordt in het lichaam geproduceerd door een proces dat elektromagnetische inductie wordt genoemd. Als de elektrische stroom sterk genoeg is, het kan het materiaal waarin het stroomt verwarmen vanwege elektrische weerstand. Dit proces dat inductieverwarming wordt genoemd, wordt veel gebruikt in de industrie om materialen te smelten en thuis om te koken met inductiefornuizen.

Snelle rotatie veroorzaakt verwarming

Een internationaal team onder leiding van het Space Research Institute (IWF) van de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen (OeAW) met deelname van de afdeling Astrofysica van de Universiteit van Wenen werd geïnspireerd door deze voorbeelden. "We wilden onderzoeken of inductieverwarming op veel grotere schaal een rol kan spelen, " legt eerste auteur Kristina Kislyakova uit. "We waren vooral geïnteresseerd in planeten die rond sterren draaien met sterke magnetische velden." Deze sterren kunnen zeer snel roteren, waardoor ook het magnetische veld in de baan van de planeet snel verandert. In dergelijke gevallen, inductieverwarming kan plaatsvinden in de planeet.

Effecten op planetaire bewoonbaarheid

Het team bestudeerde sterren met een lage massa die enkele exotische kenmerken vertonen in vergelijking met onze zon. Ze zijn veel kleiner en zwakker. Sommige draaien zeer snel en bezitten magnetische velden die honderden keren sterker zijn dan die van de zon. Een goed voorbeeld van zo'n lichte ster is Trappist-1, die een grote familie herbergt van zeven dicht bij elkaar liggende rotsplaneten, waarvan er drie mogelijk vloeibaar water op hun oppervlak hebben. Dit planetenstelsel is een topkandidaat voor het zoeken naar aardachtige planeten.

Kislyakova en haar team hebben berekend hoeveel energie er vrijkomt in de Trappist-1-planeten als gevolg van inductieverwarming. "We hebben aangetoond dat voor sommige planeten, de verwarming is sterk genoeg om enorme vulkanische activiteit te veroorzaken of zelfs te leiden tot de vorming van een magma-oceaan onder het planeetoppervlak."

Zoals we van de aarde weten, sterke vulkanische activiteit kan een grote invloed hebben op de atmosfeer van een planeet. "Daarom, inductieverwarming kan de bewoonbaarheid van een exoplaneet sterk beïnvloeden, ", voegt IWF-co-auteur Luca Fossati toe. Deze nieuwe studie toont aan dat met dit effect rekening moet worden gehouden bij het bestuderen van de bewoonbaarheid en evolutie van planeten die rond sterren met een lage massa draaien.