Een nieuwe studie geeft aan dat sommige exoplaneten mogelijk betere omstandigheden hebben om te gedijen dan de aarde zelf heeft. "Dit is een verrassende conclusie, " zei hoofdonderzoeker Dr. Stephanie Olson, "het laat ons zien dat de omstandigheden op sommige exoplaneten met gunstige oceaancirculatiepatronen beter geschikt zouden kunnen zijn om leven te ondersteunen dat overvloediger of actiever is dan het leven op aarde."

De ontdekking van exoplaneten heeft de zoektocht naar leven buiten ons zonnestelsel versneld. Door de enorme afstanden tot deze exoplaneten zijn ze feitelijk onmogelijk te bereiken met ruimtesondes, dus wetenschappers werken met teledetectietools zoals telescopen, om te begrijpen welke omstandigheden heersen op verschillende exoplaneten. Om deze waarnemingen op afstand te begrijpen, moeten geavanceerde modellen voor het klimaat en de evolutie van de planeet worden ontwikkeld, zodat wetenschappers kunnen herkennen op welke van deze verre planeten leven mogelijk is.

Presentatie van een nieuwe synthese van dit werk in een Keynote Lecture op het Goldschmidt Geochemistry Congress in Barcelona, Dr. Stephanie Olson (Universiteit van Chicago) beschrijft de zoektocht naar de beste omgevingen voor leven op exoplaneten:

"NASA's zoektocht naar leven in het heelal is gericht op de zogenaamde 'bewoonbare zone'-planeten, dat zijn werelden die het potentieel hebben voor oceanen met vloeibaar water. Maar niet alle oceanen zijn even gastvrij - en sommige oceanen zullen betere plaatsen zijn om te leven dan andere vanwege hun wereldwijde circulatiepatronen."

Olson's team modelleerde waarschijnlijke omstandigheden op verschillende soorten exoplaneten met behulp van de ROCKE-3-D-software, ontwikkeld door NASA's Goddard Institute for Space Studies (GISS), om de klimaten en oceaanhabitats van verschillende soorten exoplaneten te simuleren.

"Ons werk was gericht op het identificeren van de oceanen van exoplaneten die de grootste capaciteit hebben om wereldwijd overvloedig en actief leven te huisvesten. Het leven in de oceanen van de aarde is afhankelijk van opwelling (opwaartse stroming) die voedingsstoffen terugvoert van de donkere diepten van de oceaan naar de zonverlichte delen van de oceaan waar fotosynthetisch leven leeft. Meer opwelling betekent meer bevoorrading van voedingsstoffen, wat meer biologische activiteit betekent. Dit zijn de omstandigheden waarnaar we moeten zoeken op exoplaneten."

Ze hebben verschillende mogelijke exoplaneten gemodelleerd, en waren in staat om te bepalen welke typen exoplaneten de beste kans hebben om bloeiende biosferen te ontwikkelen en in stand te houden.

"We hebben een oceaancirculatiemodel gebruikt om te identificeren welke planeten de meest efficiënte opwelling zullen hebben en dus bijzonder gastvrije oceanen zullen bieden. We ontdekten dat een hogere atmosferische dichtheid, langzamere rotatiesnelheden, en de aanwezigheid van continenten leveren allemaal hogere opwellingen op. Een verdere implicatie is dat de aarde misschien niet optimaal bewoonbaar is - en het leven elders kan genieten van een planeet die nog gastvrijer is dan de onze.

Er zullen altijd beperkingen zijn aan onze technologie, dus leven komt vrijwel zeker vaker voor dan "detecteerbaar" leven. Dit betekent dat in onze zoektocht naar leven in het heelal, we moeten ons richten op de subset van bewoonbare planeten die het gunstigst zijn voor grote, wereldwijd actieve biosferen, omdat dat de planeten zijn waar het leven het gemakkelijkst te detecteren is - en waar niet-detectie het meest zinvol zal zijn."

Dr. Olson merkt op dat we nog geen telescopen hebben die geschikte exoplaneten kunnen identificeren en deze hypothese kunnen testen, maar zegt:"Idealiter zal dit werk het telescoopontwerp informeren om ervoor te zorgen dat toekomstige missies, zoals de voorgestelde LUVOIR- of HabEx-telescoopconcepten, over de juiste capaciteiten beschikken; nu weten we waar we naar moeten zoeken, dus we moeten op zoek."

commentaar, Professor Chris Reinhard (Georgia Institute of Technology) zei:

"We verwachten dat oceanen belangrijk zullen zijn bij het reguleren van enkele van de meest dwingende op afstand detecteerbare tekenen van leven op bewoonbare werelden, maar ons begrip van oceanen buiten ons zonnestelsel is momenteel erg rudimentair. Het werk van Dr. Olson vertegenwoordigt een belangrijke en opwindende stap voorwaarts in ons begrip van de oceanografie van exoplaneten."

De eerste exoplaneet werd ontdekt in 1992, en momenteel zijn er tot nu toe meer dan 4000 exoplaneten bevestigd. De dichtstbijzijnde bekende exoplaneet is Proxima Centauri b, dat is 4,25 lichtjaar verwijderd. Momenteel is een groot deel van de zoektocht naar leven op exoplaneten gericht op die in de bewoonbare zone, dat is het bereik van afstanden van een ster waar de temperatuur van een planeet vloeibaar water oceanen toelaat, cruciaal voor het leven op aarde.