Sommige planeten lijken vanaf hun geboorte over water te kunnen beschikken en het dus niet pas later in hun leven te verkrijgen. Een opwindende ontdekking, want daarmee lijkt de kans dat op dergelijke planeten daadwerkelijk leven ontstaat, groter te worden.
Water is een cruciaal ingrediënt voor leven zoals wij dat kennen. En dat jij op dit moment dit artikel kunt lezen, is dan ook te danken aan het feit dat de aarde al miljarden jaren over water beschikt. Hoe de aarde precies aan die (omvangrijke) watervoorraad is gekomen, is echter nog altijd niet helemaal duidelijk. Er zijn eigenlijk twee theorieën. De eerste stelt dat de aarde vanaf het prille begin al over water beschikte. De tweede – en eigenlijk stiekem toch wel favoriete – theorie stelt dat het leeuwendeel van het water pas in een later stadium, dankzij waterhoudende planetoïden die de jonge aarde bombardeerden, op onze planeet arriveerde.
Andere werelden
En terwijl onderzoekers grip proberen te krijgen op het mechanisme dat de aarde tot een waterrijke – en dus leefbare – planeet maakte, blijft ook onduidelijk hoe het nu precies met andere rotsachtige planeten buiten ons zonnestelsel zit. Kunnen de hierboven genoemde mechanismen – onafhankelijk van elkaar of misschien zelfs gecombineerd – ook die planeten omtoveren tot waterrijke en dus potentieel leefbare werelden?
Water!
Het bleef lang gissen, maar ruimtetelescoop James Webb lijkt nu eindelijk een tipje van de sluier op te lichten. De telescoop heeft namelijk water ontdekt in de gas- en stofschijf rond een jonge ster. En dat water bevindt zich aan de binnenzijde van die gas- en stofschijf, oftewel op de plek waar rotsachtige planeten doorgaans het levenslicht zien. “We hebben nu misschien bewijs gevonden dat water ook kan dienen als één van de eerste ingrediënten van rotsachtige planeten en direct na hun geboorte beschikbaar kan zijn,” aldus onderzoeker Giulia Perotti.
PDS 70
De bevindingen van Perotti en collega’s zijn terug te lezen in het blad Nature. Het onderzoeksartikel handelt over een jonge ster, genaamd PDS 70. De ster bevindt zich op ongeveer 370 lichtjaar afstand van de aarde en wordt omringd door een gas- en stofschijf. De materie in die schijf kan gaandeweg samenklonteren en planeten vormen. Dat is op grote afstand van PDS 70 reeds gebeurd; eerder ontdekten wetenschappers twee gasreuzen in de buitenste regionen van de gas- en stofschijf. In het binnenste deel van de gas- en stofschijf zijn nog geen planeten ontdekt, maar daar hebben onderzoekers nu dus wel water aangetroffen. Het gaat om hete damp van maar liefst 230 graden Celsius. “Deze ontdekking is heel opwindend, omdat het gaat om het gebied waar rotsachtige planeten, zoals de aarde, normaal gesproken ontstaan,” legt onderzoeker Thomas Henning uit.
Verrassend
Dat er water in het binnenste deel van de stofschijf is ontdekt, is opzienbarend te noemen. Zeker omdat de gas- en stofschijf rond PDS 70 met een leeftijd van 5,4 miljoen jaar al relatief oud is. Die leeftijd doet ertoe, omdat het gas- en stofgehalte in planeetvormende schijven rond jonge sterren na verloop van tijd afneemt. Dat komt enerzijds doordat de straling of de sterrenwind van de jonge ster materiaal – zoals stof en waterdamp – verwijdert. En anderzijds doordat stof samenklontert en zo de voorlopers van planeten vormt. Eerdere onderzoeken waarbij in de binnenste regionen van wat oudere gas- en stofschrijven rond jonge sterren naar water werd gezocht, leverden dan ook niets op. En dat deed onderzoekers vermoeden dat water op die plek de intense straling van de moederster niet zou overleven. In dat scenario zouden rotsachtige planeten altijd ‘droog’ geboren worden en in het gunstigste geval dus pas later – door invallende waterrijke planetoïden – water verkrijgen en potentieel leefbaar worden.
Maar PDS 70 schetst nu dus een ander beeld. De schijf rond de jonge ster gaat de boeken in als de eerste relatief oude schijf waarin water is aangetroffen. “De binnenranden van geëvolueerde en stofarme schijven zijn misschien toch niet zo droog als we eerder dachten,” vertelt onderzoeker Rens Waters. “Als dat zo is, zouden veel aardse planeten die in die zones ontstaan wel eens geboren kunnen worden met een belangrijk ingrediënt om leven mogelijk te maken.”
De astronomen zijn voornemens om – met behulp van James Webb – nog meer planeetvormende schijven uit te pluizen. Zo moet duidelijk worden of PDS 70 regel of uitzondering is. Daarnaast proberen de wetenschappers momenteel uit te vinden hoe het water in het binnenste deel van de gas- en stofschijf is beland en stand weet te houden. Ook staan er inmiddels vervolgwaarnemingen gepland waarbij gedetailleerde beelden van het binnenste deel van de gas- en stofschijf zullen worden gemaakt. Gehoopt wordt dat die observaties meer inzicht geven in de structuur van de schijf en daarmee ook meer onthullen over het type planeet dat hier – temidden van het water – het levenslicht kan gaan zien.
