Op zoek naar de ‘echte’ waterwereld

ESA zou wel eens de wetenschappelijke onderbouwing voor deze sciencefictionverhalen kunnen gaan leveren, mits de voorspellingen van een groep Europese astronomen juist blijken te zijn. De ESA-missie Eddington die momenteel in ontwikkeling is, kan hierbij een sleutelrol spelen.

Tijdens de recent gehouden en mede door ESA gesponsorde conferentie ‘Towards Other Earths’ bespraken ongeveer 250 experts van over de hele wereld de strategie voor het opsporen van planeten die op de aarde lijken. Alain Léger en zijn collega’s van het Institut d’Astrophysique Spatiale in Frankrijk omschreven een nieuwe categorie planeten die elk moment ontdekt kan worden: de zogenoemde ‘waterwerelden’.

Léger en zijn collega’s voorspellen dat deze waterwerelden ongeveer zes keer de massa van de aarde bevatten, in een bol die twee maal de grootte van onze planeet heeft. Deze planeten zouden beschikken over een eigen atmosfeer en in eenzelfde baan om hun moederplaneet draaien als de aarde om de zon. En het meest sensationele feit: elke planeet wordt volledig door een oceaan bedekt die meer dan 25 keer dieper is dan de gemiddelde oceaan op aarde.

Volgens berekeningen zou de interne structuur van een dergelijke waterwereld bestaan uit een metalen kern met een straal van ongeveer 4.000 kilometer. Deze kern wordt omgeven door een rotsachtige mantel die tot 3.500 kilometer boven het oppervlak van de kern uitsteekt. Deze mantel zou op zijn beurt zijn bedekt met een ijslaag met een dikte van tot 5.000 kilometer. Ten slotte wordt de hele planeet door een oceaan bedekt met een diepte van 100 kilometer, met daarboven een eigen atmosfeer.

Omdat deze planeten twee maal groter zijn dan onze aarde, zullen zij gemakkelijk kunnen worden opgespoord door de Eddington-ruimtesonde. De Eddington is ontwikkeld voor de detectie van planeten vanaf de helft van de grootte van de aarde. “Als een waterwereld een ster passeert die iets kouder dan de zon is, dan zal het licht van deze ster voor eenduizendste deel worden verduisterd. Dat is bijna tien keer groter dan de kleinste variatie die door Eddington kan worden opgespoord. De waterwerelden zijn daarmee – als zij daadwerkelijk bestaan – een gemakkelijke prooi voor Eddington,” aldus Fabio Favata, een van de leden van het wetenschappelijke Eddington-project.

Wellicht lukt het Corot, de kleinere CNES/ESA-missie en voorloper van Eddington die rond het jaar 2005 zal worden gelanceerd, alvast een glimp op te vangen van de waterwerelden, mochten deze dicht genoeg in de buurt van hun moederplaneten komen.

Wetenschappers vragen zich nu af of er leven mogelijk is op dergelijke planeten en welke vorm dit leven heeft, vooral omdat water het hoofdingrediënt is voor het leven op aarde. Hoewel waterwerelden blijkbaar over alle voorwaarden voor leven beschikken, vraagt men zich toch af of leven op deze planeten überhaupt kan ontstaan.

Een van de hoofdtheorieën over het ontstaan van leven is dat hiervoor hete bronnen op de oceaanbodem nodig zijn die door vulkanische activiteit worden verwarmd. Zoals de zogenaamde ‘black smokers’ die in de diepe oceanen hier op aarde zijn ontdekt. In een waterwereld echter scheidt een ijslaag van 5000 kilometer de oceaanbodem van mogelijke ‘smokers’. Leven kan echter ook aan het wateroppervlak zijn ontstaan.

De enige manier om vast te stellen of er leven is op een waterwereld, is wellicht door deze te bestuderen met behulp van ESA’s missie Darwin die is ontwikkeld om andere aardse, bewoonbare planeten te vinden. Na de lancering, die rond 2014 gepland is, zal deze vloot van ruimtevaartuigen in de atmosfeer van willekeurige planeten, waaronder ook de waterwerelden, naar tekens van leven zoeken.