Astronomen detecteren koolstofdioxide en methaan in de atmosfeer van een Super-Aarde
Astronomen die gebruik maken van de James Webb-ruimtetelescoop hebben koolstofdioxide en methaan ontdekt in de atmosfeer van de exoplaneet K2-18b in de bewoonbare zone. Deze detecties komen overeen met een exoplaneet die mogelijk een met oceaan bedekt oppervlak onder een waterstofrijke atmosfeer bevat.
K2-18 is een rode dwerg die ongeveer 111 lichtjaar van ons is verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Leeuw – Leo. De ster is ook bekend als EPIC 201912552 en heeft twee bekende super-Aardes om zich heen draaien: K2-18b en K2-18c.
K2-18c heeft een massa van ongeveer 7,5 * die van de Aarde en draait met een periode van 9 dagen om zijn gastster heen. Deze exoplaneet bevindt zich vermoedelijk buiten de bewoonbare zone.
K2-18b heeft een diameter van ongeveer 2,2 * die van de Aarde en heeft een massa van ongeveer 8 * die van de Aarde. De planeet draait met een periode van 33 dagen om zijn ster heen en doet dat op een gemiddelde afstand van ongeveer 0,15 Astronomische Eenheden. De planeet heeft een Earth Similarity Index van 0,73.
De planeet ontvangt 1,28 * de lichtintensiteit van de Aarde en de evenwichtstemperatuur is berekend op -2°C.
Webb’s detectie van methaan en koolstofdioxide – samen met de niet-detectie van ammoniak – in de atmosfeer van K2-18b draagt bij aan recente onderzoeken die suggereren dat deze exoplaneet een Hyceaanse wereld zou kunnen zijn, een wereld die het potentieel bezit om een waterstofrijke atmosfeer te bezitten en een met water bedekt oppervlak.
Volgens de onderzoekers onderstrepen hun bevindingen het belang van het overwegen van verschillende bewoonbare omgevingen bij de zoektocht naar leven elders.
Traditioneel concentreerde de zoektocht naar leven op exoplaneten zich vooral op kleinere rotsachtige planeten maar de grotere Hyceaanse werelden zijn aanzienlijk gunstiger voor atmosferische waarnemingen.
De astronomen ontdekten ook een ander, zwakker signaal van een ander molecuul, dimethylsulfide.
Op Aarde wordt dimethylsulfide alleen door leven geproduceerd, voornamelijk microbiologisch leven zoals fytoplankton, wat de mogelijkheid van biologische activiteit op K2-18b suggereert.
Aankomende Webb-waarnemingen zouden moeten kunnen bevestigen of dimethylsulfide in significante hoeveelheden aanwezig is in de atmosfeer van K2-18b.
Het artikel van het team zal in de Astrophysical Journal Letters worden gepubliceerd.
Artikel: Nikku Madhusudhan et al. 2023. Carbon-bearing Molecules in a Possible Hycean Atmosphere. ApJL, in press;
Wat zijn hyceaanse planeten?
De definitie van hyceaanse planeten is: oceaanwerelden met een waterstofatmosfeer. Hyceanen doen in veel opzichten denken aan de aarde. Net als onze planeet hebben ze uitgestrekte oceanen, een rotsachtige kern en een atmosfeer. Deze atmosfeer verschilt alleen radicaal van die van ons. Sterker nog, als je deze met zuurstof mengt, zou deze ontploffen. De atmosfeer van hyceaanse planeten bestaat namelijk grotendeels uit waterstof. De naam ‘hyceaans’ is een samentrekking van de woorden ‘hydrogen’ (waterstof in het Engels) en oceaan.
Wat is de Earth Simularity Index?
De Earth Similarity Index is een voorgestelde karakterisering van hoe vergelijkbaar een object met planetaire massa of natuurlijke satelliet is met de aarde.
Eerste publicatie: 12 september 2023
Bron: ESA/NASA/sci-news
