James Webb ontdekt unieke ijswereld: “Beste kans op water tot nu toe”

Astronomen hebben niet al te ver weg een veelbelovende superaarde ontdekt, waar het in ieder geval best lekker weer is. De exoplaneet is een ijs- of waterwereld, dat weten ze nog niet.

LHS 1140 b, die op zo’n 48 lichtjaar van de aarde staat, is een van de meest veelbelovende exoplaneten met een leefbare zone. Hij heeft zelfs mogelijk een atmosfeer en een oceaan met vloeibaar water, blijkt uit de data van de James Webb-telescoop.

Mogelijk water
“Dit is de eerste keer dat we een hint van een atmosfeer hebben gezien op een rotsachtige of ijzige exoplaneet met een bewoonbare zone. Het vinden van een  atmosfeer op kleine, rotsachtige werelden is een belangrijk doel voor James Webb, maar dat is veel moeilijker dan op grote planeten”, vertelt Ryan MacDonald van NASA. “LHS 1140 b is een van de beste kleine exoplaneten met een bewoonbare zone waar een dikke atmosfeer kan zijn, en we hebben daar mogelijk net bewijs van gevonden.”

LHS 1140 b, een exoplaneet die om een rode dwergster draait die ongeveer een vijfde zo groot is als onze zon, is zo interessant, omdat het een van de dichtstbijzijnde exoplaneten is die binnen de bewoonbare zone van zijn ster ligt. Dat wil zeggen dat de temperatuur dusdanig gematigd is dat er vloeibaar water kan bestaan, een cruciaal element voor leven.

Superaarde of mini-Neptunus?
De vraag was in eerste instantie of LHS 1140 b een mini-Neptunus zou zijn of een superaarde, dus een kleine ijsreus met een waterstofrijke atmosfeer of een rotsachtige, waterrijke planeet, die groter is dan de aarde. Maar uit het onderzoek blijkt dat de pas ontdekte exoplaneet eigenlijk geen ijsreus kan zijn. Het lijkt er veel meer op dat LHS 1140 b inderdaad een superaarde is met mogelijk zelfs een stikstofrijke atmosfeer, zoals onze planeet ook heeft.

Maar er is meer: volgens de eerste metingen is de dichtheid van de planeet kleiner dan verwacht, wat erop kan wijzen dat 10 tot 20 procent van zijn massa uit water bestaat. Het maakt LHS 1140 b een overtuigende kandidaat als waterwereld. Mogelijk lijkt de planeet op een sneeuwbal of ijsplaneet met een vloeibare oceaan op het stuk dat altijd naar zijn ster wijst.

Beste gok op water
“Van alle momenteel bekende gematigde exoplaneten zou LHS 1140 b wel eens onze beste gok kunnen zijn om op een dag vloeibaar water op het oppervlak van een wereld buiten ons zonnestelsel te vinden”, aldus hoofdonderzoeker Charles Cadieux van de Université de Montréal. “Dit zou een belangrijke mijlpaal zijn in de zoektocht naar potentieel bewoonbare exoplaneten.”

De aanwezigheid van stikstof toont aan dat de planeet wellicht een substantiële atmosfeer heeft behouden, waardoor omstandigheden ontstaan die vloeibaar water mogelijk maken. De huidige modellen laten zien dat als LHS 1140 b een aarde-achtige atmosfeer heeft, het een sneeuwbalplaneet zou zijn met een oceaan met een diameter van zo’n 4000 kilometer, ongeveer half zo groot als de Atlantische Oceaan. De oppervlaktetemperatuur in het midden van deze buitenaardse oceaan zou zelfs een comfortabele 20 graden Celsius kunnen zijn.

Uitzonderlijke planeet
De potentiële atmosfeer en gunstige omstandigheden voor vloeibaar water maken de planeet een uitzonderlijk goede kandidaat voor mogelijk leven. “Dit is onze eerste glimp van een atmosfeer op een superaarde in de bewoonbare zone. Vergeleken met andere bekende exoplaneten, zoals die in het TRAPPIST-1-systeem, lijkt de ster LHS 1140 rustiger en minder actief, waardoor het minder ingewikkeld is om de atmosfeer te onderscheiden van signalen die worden veroorzaakt door sterrenvlekken”, vertelt MacDonald.

Volgens de wetenschapper is LHS 1140 b misschien wel de beste planeet met een bewoonbare zone die tot nu toe bekend is. “Hoewel we meer James Webb-waarnemingen nodig hebben om de stikstofrijke atmosfeer te bevestigen en om naar andere gassen te zoeken, is dit een heel veelbelovende start.”

Bronmateriaal

"Transmission Spectroscopy of the Habitable Zone Exoplanet LHS 1140 b with JWST/NIRISS" - arXiv
Afbeelding bovenaan dit artikel: B. Gougeon/Université de Montréal

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd