Water is het enige dat al het leven op aarde nodig heeft, en de cyclus van regen naar rivier naar oceaan naar regen is een essentieel onderdeel van wat het klimaat op onze planeet stabiel en gastvrij houdt. Als wetenschappers het hebben over waar ze in de melkweg naar tekenen van leven moeten zoeken, staan ​​planeten met water altijd bovenaan de lijst.

Een nieuwe studie gepubliceerd in Science suggereert dat veel meer planeten grote hoeveelheden water kunnen bevatten dan eerder werd gedacht - evenveel als half water en half steen. De vangst? Al dat water is waarschijnlijk ingebed in de rots, in plaats van als oceanen of rivieren aan de oppervlakte te stromen.

"Het was een verrassing om bewijs te zien voor zoveel waterwerelden die rond het meest voorkomende type ster in de melkweg draaien", zegt Rafael Luque, eerste auteur van het nieuwe artikel en een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Chicago. "Het heeft enorme gevolgen voor de zoektocht naar bewoonbare planeten."

Planetaire bevolkingspatronen

Dankzij betere telescoopinstrumenten vinden wetenschappers steeds meer planeten in verre zonnestelsels. Een grotere steekproefomvang helpt wetenschappers om demografische patronen te identificeren - vergelijkbaar met hoe het kijken naar de bevolking van een hele stad trends kan onthullen die moeilijk te zien zijn op individueel niveau.

Luque besloot samen met co-auteur Enric Pallé van het Instituut voor Astrofysica van de Canarische Eilanden en de Universiteit van La Laguna om op populatieniveau te kijken naar een groep planeten die te zien zijn rond een type ster genaamd een M- dwerg. Deze sterren zijn de meest voorkomende sterren die we om ons heen in de melkweg zien, en wetenschappers hebben tot nu toe tientallen planeten om hen heen gecatalogiseerd.

Maar omdat sterren zoveel helderder zijn dan hun planeten, kunnen we de werkelijke planeten zelf niet zien. In plaats daarvan detecteren wetenschappers vage tekenen van de effecten van de planeten op hun sterren - de schaduw die ontstaat wanneer een planeet voor zijn ster kruist, of de kleine ruk aan de beweging van een ster terwijl een planeet ronddraait. Dat betekent dat er nog veel vragen zijn over hoe deze planeten er in werkelijkheid uitzien.

"De twee verschillende manieren om planeten te ontdekken, geven je elk verschillende informatie", zei Pallé. Door de schaduw te vangen die ontstaat wanneer een planeet voor zijn ster kruist, kunnen wetenschappers de diameter van de planeet vinden. Door de kleine zwaartekracht te meten die een planeet op een ster uitoefent, kunnen wetenschappers zijn massa vinden.

Door de twee metingen te combineren, kunnen wetenschappers een idee krijgen van de samenstelling van de planeet. Misschien is het een grote maar luchtige planeet die grotendeels uit gas bestaat, zoals Jupiter, of een kleine, dichte, rotsachtige planeet zoals de aarde.

Deze analyses waren gedaan voor individuele planeten, maar veel zeldzamer voor de gehele bekende populatie van dergelijke planeten in het Melkwegstelsel. Toen de wetenschappers naar de getallen keken - 43 planeten in totaal - zagen ze een verrassend beeld verschijnen.

De dichtheden van een groot percentage van de planeten suggereerden dat ze te licht waren om uit puur gesteente te bestaan. In plaats daarvan zijn deze planeten waarschijnlijk zoiets als half steen en half water, of een ander lichter molecuul. Stel je het verschil voor tussen het oppakken van een bowlingbal en een voetbal:ze zijn ongeveer even groot, maar één is gemaakt van veel lichter materiaal.

Zoeken naar waterwerelden

Het is misschien verleidelijk om je deze planeten voor te stellen als iets uit Kevin Costners Waterworld:volledig bedekt met diepe oceanen. Deze planeten staan ​​echter zo dicht bij hun zon dat al het water aan het oppervlak in een superkritische gasfase zou bestaan, waardoor hun straal zou vergroten. "Maar dat zien we niet in de monsters", legt Luque uit. "Dat suggereert dat het water niet de vorm heeft van een oceaan aan de oppervlakte."

In plaats daarvan kan het water gemengd in de rots of in zakken onder het oppervlak voorkomen. Die omstandigheden zouden vergelijkbaar zijn met die van Jupiters maan Europa, waarvan wordt gedacht dat er ondergronds vloeibaar water is.

"Ik was geschokt toen ik deze analyse zag - ik en veel mensen in het veld gingen ervan uit dat dit allemaal droge, rotsachtige planeten waren", zegt UChicago-exoplanetwetenschapper Jacob Bean, wiens groep Luque zich heeft aangesloten om verdere analyses uit te voeren.

De bevinding komt overeen met een theorie over de vorming van exoplaneten die de afgelopen jaren uit de gratie was geraakt, wat suggereerde dat veel planeten zich verder weg in hun zonnestelsel vormen en in de loop van de tijd naar binnen migreren. Stel je voor dat rotsblokken en ijs zich samen vormen in de koude omstandigheden ver van een ster, en dan langzaam naar binnen worden getrokken door de zwaartekracht van de ster.

Hoewel het bewijs overtuigend is, zei Bean dat hij en de andere wetenschappers nog steeds graag willen zien dat een van deze planeten een waterwereld is. Dat hopen de wetenschappers te doen met JWST, NASA's pas gelanceerde ruimtetelescoop die de opvolger is van Hubble. + Verder verkennen

Maar liefst zes miljard aardachtige planeten in onze melkweg, volgens nieuwe schattingen