De planeet lijkt in heel veel opzichten op de onze, maar nieuwe waarnemingen van de ruimtetelescoop James Webb onthullen nu een cruciaal verschil: TRAPPIST-1d moet het zonder aardachtige atmosfeer stellen.
De opwinding was groot toen onderzoekers in 2017 op zo’n 40 lichtjaar van de aarde op het TRAPPIST-systeem stuitten. Het systeem bestaat uit een moederster en zeven(!) rotsachtige planeten die ongeveer net zo groot zijn als onze aarde. Zou daar dan misschien een planeet tussen zitten die op de aarde lijkt? Zo op het eerste gezicht leek de planeet TRAPPIST-1d een goede kandidaat. De planeet is rotsachtig en ongeveer net zo groot als de aarde. Bovendien bevindt deze zich nog net in de zogenoemde leefbare zone, wat betekent dat deze in theorie vloeibaar water zou kunnen herbergen. En zo leken TRAPPIST-1d en de aarde toch het nodige gemeen te hebben. Maar nieuw onderzoek – verschenen in het blad The Astrophysical Journal – onthult nu dat onderzoekers met de ontdekking van TRAPPIST-1d zeker niet op een tweelingbroertje van de aarde zijn gestuit. Nieuwe waarnemingen wijzen namelijk uit dat TRAPPIST-1d een toch wel cruciaal onderdeel mist: een aardachtige atmosfeer.
Op jacht naar een atmosfeer
Wetenschappers trekken die conclusie nadat ze de ruimtetelescoop James Webb naar een potentieel aardachtige atmosfeer rond TRAPPIST-1d lieten zoeken. Daarbij zochten de onderzoekers gericht naar moleculen die ook in de aardatmosfeer goed vertegenwoordigd zijn, zoals: water, methaan en koolstofdioxide. Maar zonder resultaat. “Dat we geen atmosfeer rond TRAPPIST-1d hebben kunnen detecteren, heeft een paar mogelijke redenen,” vertelt onderzoeker Caroline Piaulet-Ghorayeb. “Het kan zijn dat de planeet een extreem dunne atmosfeer heeft die moeilijk te detecteren is – een beetje zoals die van Mars. Een andere mogelijkheid is dat er sprake is van zeer dikke, hooggelegen wolken die het waarnemen van specifieke atmosferische kenmerken onmogelijk maken – meer zoals bij Venus.” En dan zou het ook nog kunnen dat TRAPPIST-1d gewoon een kale rots is, zonder enige atmosfeer.
Geen tweelingbroer of neef
Of TRAPPIST-1d nu wel of niet een atmosfeer heeft, mag dan onduidelijk blijven, vaststaat dat een eventuele atmosfeer rond TRAPPIST-1d in ieder geval niet lijkt op die van de aarde. En dat is goed om te weten, vindt Piaulet-Ghorayeb. “Uiteindelijk willen we weten of een omgeving zoals we die op aarde hebben ook ergens anders kan bestaan en onder welke omstandigheden.” Met de ruimtetelescoop James Webb beschikken onderzoekers nu over een instrument dat daar meer duidelijkheid over kan scheppen. En dan blijkt TRAPPIST-1d dus niet door de ballotagecommissie te komen. “Op dit moment kunnen we TRAPPIST-1d van de lijst met mogelijke tweelingbroertjes of neefjes van de aarde schrappen.”
Vervolgonderzoek
Dat wil echter niet zeggen dat wetenschappers nu op het TRAPPIST-1-systeem zijn uitgekeken. Ze zijn – met behulp van James Webb – namelijk nog volop onderzoek aan het doen naar de planeten TRAPPIST-1e, -f en -g. Deze planeten bevinden zich op een wat grotere afstand van de moederster (TRAPPIST-1) en daarmee lijkt de kans dat zij een voor James Webb detecteerbare atmosfeer bezitten een stukje groter. Van rode dwergster TRAPPIST-1 is namelijk bekend dat deze het regelmatig op de heupen krijgt en hoogenergetische straling voortbrengt die een eroderende werking zou kunnen hebben op de atmosfeer van nabijgelegen TRAPPIST-planeten. Maar wellicht hebben de verder weg gelegen TRAPPIST-planeten daar minder last van. “Alle hoop is nog niet verloren als het gaat om atmosferen rond de TRAPPIST-1-planeten,” denkt Piaulet-Ghorayeb. “Hoewel we bij planeet d geen duidelijk en overtuigend atmosferisch signaal hebben gevonden, is er nog steeds een kans dat de buitenste planeten veel water en andere atmosferische bestanddelen vasthouden.”
Als toekomstig onderzoek uitwijst dat de verder van de moederster verwijderde TRAPPIST-1-planeten inderdaad over een atmosfeer beschikken, levert dat niet alleen meer informatie op over het TRAPPIST-1-systeem, maar kan dat ook implicaties hebben voor andere zonnestelsels. TRAPPIST-1 is namelijk een rode dwergster en dat is het meest voorkomende type ster in ons sterrenstelsel. Als sommige planeten rond de rode dwergster TRAPPIST-1 ondanks de grillen van hun moederster hun atmosfeer weten te behouden, kan dat erop wijzen dat ook planeten rond andere rode dwergsterren daartoe in staat zijn.
En zo zijn onderzoekers dus nog lang niet klaar met TRAPPIST-1. “Ons detectivewerk is nog maar net begonnen,” merkt onderzoeker Ryan MacDonald op. “Hoewel TRAPPIST-1d wellicht een kale rots is die verlicht wordt door een wrede rode ster, kunnen de verder weg gelegen planeten TRAPPIST-1e, -f, -g en -h weleens dikke atmosferen bezitten.”
Van TRAPPIST-1d weten we voor nu dat deze in ieder geval toch net iets minder aardachtig is dan we aanvankelijk misschien dachten. En hoewel dat ergens misschien een beetje teleurstellend lijkt, is het eigenlijk ook weer wel een compliment voor onze eigen planeet. MacDonald: “We ontdekken dat de aarde binnen de kosmos nog specialer is dan we dachten.”
