Planeten bij witte dwergen mogelijk kansrijk voor leven
Witte dwergen vormen mogelijk een gunstige omgeving voor leven op planeten die zijn ontstaan binnen de leefbare zones of ernaartoe zijn gemigreerd. Hierdoor ontstaat een warmer oppervlak dan op planeten bij hoofdreekssterren, zo blijkt uit nieuw onderzoek van de universiteit van Californië.
In het onderzoek vergeleken astronoom Aomawa Shields van de universiteit van Californië en collega’s het klimaat van waterwerelden met een aardachtige atmosferische samenstelling die in de leefbare zone van twee verschillende soorten sterren draaien: een witte dwerg en de hoofdreeksster dwergster Kepler-62 van spectraalklasse K.
Met behulp van een 3D-computermodel voor het wereldwijde klimaat dat normaal gesproken wordt gebruikt om de omgeving van de Aarde te bestuderen, ontdekten ze dat de witte dwerg-exoplaneet veel warmer was dan de Kepler-62-exopaneet, ondanks een analoge verdeling van de stellaire energie.
“Hoewel witte dwergen nog steeds wat warmte kunnen afgeven door resterende nucleaire activiteit in hun buitenste lagen, vertonen ze geen kernfusie meer in hun kernen”, aldus Dr. Shields.
“Om deze reden is er niet veel aandacht besteed aan het vermogen van deze sterren om leefbare exoplaneten te herbergen.”
Hun computersimulaties suggereren dat als er rotsachtige planeten in hun banen bestaan, deze planeten meer leefbaar vastgoed op hun oppervlak zouden kunnen hebben dan eerder gedacht.
De leefbare zone van een witte dwerg ligt veel dichter bij de ster vergeleken met die van andere sterren, zoals Kepler-62.
De auteurs benadrukken dat dit resulteert in een veel snellere rotatieperiode – 10 uur – voor de witte dwerg-exoplaneet, terwijl de exoplaneet van Kepler-62 een rotatieperiode van 155 dagen heeft.
Hoewel beide planeten waarschijnlijk in een gebonden rotatie draaien – met een permanente dagzijde en een eeuwig nachtzijde – strekt de rotatie van de ultrasnelle witte dwergplaneet de wolkencirculatie rond de planeet uit.
De veel langzamere, 155 dagen durende rotatieperiode van de Kepler-62 planeet draagt bij aan een grote, vloeibare waterwolkmassa aan de dagzijde.
De onderzoekers verwachten dat synchrone rotatie van een exoplaneet in de leefbare zone van een normale ster als Kepler-62 meer bewolking aan de dagzijde van de planeet zal creëren, waardoor inkomende straling van het oppervlak van de planeet wordt weg gekaatst.
Dat is Meestal een goede zaak voor planeten die dicht bij de binnenrand van de leefbare zone van hun ster draaien, waar ze het zouden kunnen verdragen om wat af te koelen in plaats van hun oceanen aan de ruimte te verliezen in een op hol geslagen broeikas. Maar voor een planeet die precies in het midden van de leefbare zone draait is dat geen goed idee.
De planeet die rond Kepler-62 draait, heeft zoveel bewolking fat hij te veel afkoelt waardoor kostbaar leefbaar oppervlak verloren gaat.
Aan de andere kant draait de planeet die om de witte dwerg draait zo snel dat hij nooit de tijd heeft om zoveel wolken aan de dagzijde te vormen, dus houdt hij meer warmte vast en dat werkt in zijn voordeel.
Minder vloeibare wolken aan de dagzijde en een sterker broeikaseffect aan de nachtzijde zorgen voor warmere omstandigheden op de witte dwergplaneet in vergelijking met de Kepler-62 planeet.
Volgens de onderzoekers suggereren deze resultaten dat de stellaire omgeving van de witte dwerg, ooit beschouwd als onherbergzaam voor leven, nieuwe wegen kan bieden voor onderzoekers op het gebied van exoplaneten en astrobiologie.
Nu er krachtige waarneemmogelijkheden zijn gekomen om de atmosfeer van exoplaneten en astrobiologie te beoordelen, zoals die van de Webb Space Telescope, zou er een nieuwe fase kunnen ingaan waarin er een geheel nieuwe klasse van werelden rond voorheen niet-overwogen sterren wordt bestudeerd.
Het onderzoek is in de Astrophysical Journal bestudeerd.
Artikel: Aomawa L. Shields et al. 2025. Increased Surface Temperatures of Habitable White Dwarf Worlds Relative to Main-sequence Exoplanets. ApJ 979, 45; doi: 10.3847/1538-4357/ad9827
Eerste publicatie: 15 februari 2025
Bron: sci-news
