Nieuwe klimaatmodellen hebben ontdekt dat de hoeveelheid en locatie van land op het oppervlak van een planeet een aanzienlijke invloed kan hebben op de bewoonbaarheid ervan. Astronomen hebben aanzienlijke verschillen vastgesteld in oppervlaktetemperatuur, zee-ijs en waterdamp over het oppervlak van een planeet voor verschillende landconfiguraties. Het werk wordt op maandag 11 juli gepresenteerd op de National Astronomy Meeting (NAM 2022) door Evelyn Macdonald, een afgestudeerde student aan de Universiteit van Toronto, Canada.

Veel planeten zijn getijde vergrendeld aan hun sterren, zodat de ene kant van de planeet altijd van de aarde af is gericht (net zoals de donkere kant van de maan altijd van de aarde af is gericht). Dit creëert permanente dag- en nachtkanten van de planeet waar alle energie die van de ster wordt ontvangen, op de dagkant is gericht. Opdat een planeet leven zou kunnen ondersteunen, moet het klimaat aan het oppervlak enigszins worden gereguleerd:de atmosfeer en oceanen moeten een deel van de energie die van de ster wordt ontvangen, herverdelen naar de nachtzijde van de planeet.

Een team van onderzoekers van de Universiteit van Toronto heeft een driedimensionaal klimaatmodel (ExoPlaSim) toegepast op aardachtige planeten met twee verschillende dagconfiguraties. De eerste configuratie is een cirkelvormig continent in het midden van de dag, omringd door oceaan. De tweede configuratie is het tegenovergestelde:een cirkelvormige oceaan in het midden van de dagzijde met overal land. Voor beide gevallen werd de grootte van de cirkel gevarieerd om te laten zien hoe het klimaat van de planeet afhangt van de landfractie voor elk van deze continentconfiguraties.

De bewoonbaarheid van een planeet is onder meer afhankelijk van de oppervlaktetemperatuur en de hoeveelheid vocht in de atmosfeer. De studie modelleert de netto neerslag, wolkenfractie en oppervlaktetemperatuur aan de dagzijde van de planeet voor verschillende landconfiguraties.

Verschijnt in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , laten de resultaten zien dat zowel de hoeveelheid land als de configuratie een groot effect kunnen hebben op de oppervlaktecondities van de planeet. Voor modellen met vergelijkbare landfracties aan de dagzijde maar tegengestelde configuraties, kan de gemiddelde oppervlaktetemperatuur tot ~20°C veranderen. De resultaten geven aan dat de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer van de planeet sterk afhangt van het gebied van de ijsvrije oceaan op het oppervlak. Planeten met hoge landfracties hebben warmere en drogere dagen met wolken en neerslag die meestal beperkt zijn tot kleine centrale gebieden.

Macdonald zegt:"Uitzoeken of er elders in het universum leven bestaat, is een belangrijke uitdaging voor de astronomie en de wetenschap als geheel. Ons werk toont aan dat de verdeling van land op een aardachtige planeet een grote impact heeft op het klimaat en zou moeten helpen astronomen kijken naar planeten met instrumenten zoals de James Webb Space Telescope om beter te interpreteren wat ze zien." + Verder verkennen

Robijnrode wolken en water gedragen zich vreemd:wat we ontdekten bij het bestuderen van de donkere kant van een exoplaneet