Een nieuwe studie van het Georgia Institute of Technology geeft nieuwe aanwijzingen dat een exoplaneet op 500 lichtjaar afstand veel lijkt op de aarde.

Kepler-186f is de eerste geïdentificeerde planeet ter grootte van de aarde buiten het zonnestelsel in een baan om een ​​ster in de bewoonbare zone. Dit betekent dat het de juiste afstand van zijn moederster is voor vloeibaar water om zich op het oppervlak te verzamelen.

De Georgia Tech-studie gebruikte simulaties om de dynamiek van de spin-as van de exoplaneet te analyseren en te identificeren. Die dynamiek bepaalt hoeveel een planeet om zijn as kantelt en hoe die kantelhoek in de loop van de tijd evolueert. Axiale kanteling draagt ​​bij aan seizoenen en klimaat omdat het invloed heeft op hoe zonlicht op het oppervlak van de planeet valt.

De onderzoekers suggereren dat de axiale kanteling van Kepler-186f zeer stabiel is, net als de aarde, waardoor het waarschijnlijk is dat het regelmatige seizoenen en een stabiel klimaat heeft. Het Georgia Tech-team denkt dat hetzelfde geldt voor Kepler-62f, een planeet ter grootte van de aarde in een baan rond een ster van ongeveer 1, 200 lichtjaar van ons verwijderd.

Hoe belangrijk is axiale kanteling voor het klimaat? Grote variabiliteit in axiale kanteling zou een belangrijke reden kunnen zijn waarom Mars miljarden jaren geleden veranderde van een waterig landschap in de huidige kale woestijn.

"Mars bevindt zich in de bewoonbare zone van ons zonnestelsel, maar de axiale kanteling was erg onstabiel - variërend van nul tot 60 graden, " zei Georgia Tech assistent-professor Gongjie Li, die de studie leidde samen met afgestudeerde student Yutong Shan van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Die instabiliteit heeft waarschijnlijk bijgedragen aan het verval van de atmosfeer van Mars en de verdamping van oppervlaktewater."

Ter vergelijking, De axiale kanteling van de aarde oscilleert milder - tussen 22,1 en 24,5 graden, elke 10 keer van het ene uiterste naar het andere gaan, 000 jaar of zo.

De oriëntatiehoek van de baan van een planeet rond zijn moederster kan oscilleren door zwaartekrachtinteractie met andere planeten in hetzelfde systeem. Als de baan zou oscilleren met dezelfde snelheid als de precessie van de rotatie-as van de planeet (vergelijkbaar met de cirkelvormige beweging die wordt vertoond door de rotatie-as van een bovenkant of gyroscoop), de spin-as zou ook heen en weer wiebelen, soms dramatisch.

Mars en aarde hebben een sterke wisselwerking met elkaar, evenals met Mercurius en Venus. Als resultaat, zelf, hun spin-assen zouden precesseren met dezelfde snelheid als de orbitale oscillatie, die grote variaties in hun axiale kanteling kunnen veroorzaken. Gelukkig, de maan houdt de variaties van de aarde onder controle. De maan verhoogt de precessiesnelheid van de spin-as van onze planeet en zorgt ervoor dat deze verschilt van de orbitale oscillatiesnelheid. Mars, anderzijds, heeft geen satelliet die groot genoeg is om zijn axiale kanteling te stabiliseren. "Het lijkt erop dat beide exoplaneten heel anders zijn dan Mars en de aarde, omdat ze een zwakkere verbinding hebben met hun zusterplaneten, " zei Li, een lid van de faculteit in de School of Physics. "We weten niet of ze manen hebben, maar onze berekeningen laten zien dat zelfs zonder satellieten, de spin-assen van Kepler-186f en 62f zouden gedurende tientallen miljoenen jaren constant zijn gebleven."

Kepler-186f is minder dan 10 procent groter in straal dan de aarde, maar zijn massa, samenstelling en dichtheid blijven een mysterie. Het draait elke 130 dagen om zijn gastster. Volgens NASA, de helderheid van die ster op het middaguur, terwijl je op 186f staat, net voor zonsondergang hier op aarde zo helder zou lijken als de zon. Kepler-186f bevindt zich in het sterrenbeeld Cygnus als onderdeel van een sterrenstelsel met vijf planeten.

Kepler-62f was de meest aardachtige exoplaneet totdat wetenschappers 186f in 2014 opmerkten. Hij is ongeveer 40 procent groter dan onze planeet en is waarschijnlijk een terrestrische of oceaan-bedekte wereld. Het bevindt zich in het sterrenbeeld Lyra en is de buitenste planeet van vijf exoplaneten die rond een enkele ster draaien.

Dat wil niet zeggen dat beide exoplaneten water hebben, laat staan ​​leven. Maar beide zijn relatief goede kandidaten.

"Onze studie is een van de eerste die de klimaatstabiliteit van exoplaneten onderzoekt en draagt ​​bij aan het groeiende begrip van deze potentieel bewoonbare nabijgelegen werelden, " zei Li.

"Ik denk dat we niet genoeg begrijpen over de oorsprong van het leven om de mogelijkheid van hun aanwezigheid op planeten met onregelmatige seizoenen uit te sluiten. " voegde Shan toe. "Zelfs op aarde, het leven is opmerkelijk divers en heeft ongelooflijke veerkracht getoond in buitengewoon vijandige omgevingen.

"Maar een klimaatstabiele planeet is misschien een comfortabelere plek om te beginnen."

De krant, "Obliquity Variaties van bewoonbare zoneplaneten Kepler 62-f en Kepler 186-f, " wordt online gepubliceerd in The Astronomical Journal.