Wetenschappers hebben aangetoond dat water waarschijnlijk een belangrijk onderdeel is van die exoplaneten (planeten die om andere sterren draaien) die twee tot vier keer zo groot zijn als de aarde. Het zal gevolgen hebben voor de zoektocht naar leven in onze Melkweg. Het werk wordt gepresenteerd op de Goldschmidt Conference in Boston.

De ontdekking van exoplaneten in een baan om andere sterren in 1992 heeft de interesse gewekt om de samenstelling van deze planeten te begrijpen om te bepalen, onder andere doelen, of ze geschikt zijn voor de ontwikkeling van het leven. Nu geeft een nieuwe evaluatie van gegevens van de op exoplaneten jagende Kepler Space Telescope en de Gaia-missie aan dat veel van de bekende planeten tot 50% water kunnen bevatten. Dit is veel meer dan het watergehalte van 0,02% (in gewicht) van de aarde.

"Het was een enorme verrassing om te beseffen dat er zoveel waterwerelden moeten zijn", zei hoofdonderzoeker Dr. Li Zeng (Harvard University),

Wetenschappers hebben ontdekt dat veel van de 4000 bevestigde of kandidaat-exoplaneten die tot nu toe zijn ontdekt, in twee grootteklassen vallen:die met een planetaire straal van gemiddeld ongeveer 1,5 die van de aarde, en die met een gemiddelde van ongeveer 2,5 keer de straal van de aarde.

Nu een groep internationale wetenschappers, na analyse van de exoplaneten met massametingen en recente straalmetingen van de Gaia-satelliet, hebben een model van hun interne structuur ontwikkeld.

"We hebben gekeken naar hoe massa zich verhoudt tot straal, en ontwikkelde een model dat de relatie zou kunnen verklaren", zei Li Zeng. Het model geeft aan dat die exoplaneten met een straal van ongeveer x 1,5 aardstraal meestal rotsachtige planeten zijn (van typisch x 5 de massa van de aarde), terwijl die met een straal van x2,5 aardradius (met een massa rond x10 die van de aarde) waarschijnlijk waterwerelden zijn".

"Dit is water, maar niet zo vaak gevonden hier op aarde", zei Li Zeng. "Hun oppervlaktetemperatuur zal naar verwachting in het bereik van 200 tot 500 graden Celsius liggen. Hun oppervlak kan zijn gehuld in een door waterdamp gedomineerde atmosfeer, met daaronder een vloeibare waterlaag. dieper gaan, je zou verwachten dat dit water in hogedruk-ijs verandert voordat we de vaste rotsachtige kern bereiken. Het mooie van het model is dat het uitlegt hoe compositie zich verhoudt tot de bekende feiten over deze planeten".

Li Zeng vervolgde, "Onze gegevens geven aan dat ongeveer 35% van alle bekende exoplaneten die groter zijn dan de aarde, waterrijk zouden moeten zijn. Deze waterwerelden zijn waarschijnlijk op dezelfde manier gevormd als de kernen van reuzenplaneten (Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus) die we in ons eigen zonnestelsel vinden. De nieuw gelanceerde TESS-missie zal er nog veel meer vinden, met behulp van spectroscopische follow-up op de grond. De volgende generatie ruimtetelescoop, de James Webb-ruimtetelescoop, zal hopelijk de sfeer van sommigen van hen karakteriseren. Dit is een spannende tijd voor diegenen die geïnteresseerd zijn in deze afgelegen werelden".

Professor Sara Seager, Hoogleraar Planetaire Wetenschappen aan het Massachusetts Institute of Technology, en plaatsvervangend wetenschappelijk directeur van de onlangs gelanceerde TESS-missie (Transiting Exoplanet Survey Satellite), die zal zoeken naar exoplaneten, zei:

"Het is verbazingwekkend om te bedenken dat de raadselachtige exoplaneten van gemiddelde grootte waterwerelden met enorme hoeveelheden water zouden kunnen zijn. Hopelijk kunnen atmosfeerobservaties in de toekomst - van dikke stoomatmosferen - de nieuwe bevindingen ondersteunen of weerleggen".