Voor het eerst water op verre planeet ontdekt – maar leven is er waarschijnlijk onmogelijk
Voor het eerst is waterdamp gevonden in de atmosfeer van een planeet met (ongeveer) dezelfde temperatuur als de aarde. Dat schrijven astronomen woensdag in het vakblad Nature Astronomy. De vondst is een primeur in het onderzoek naar zogeheten exoplaneten, werelden die draaien om een andere ster dan de zon.
De planeet in kwestie, K2-18 b, staat niet bepaald in de buurt. Hij draait om een ster die op 127 lichtjaren afstand van de aarde staat, zo’n biljard kilometer hiervandaan. Dat is zo ver weg dat het snelste bemande ruimteschip uit de menselijke geschiedenis (Apollo 10) er bijna drie miljoen jaar over zou doen om naar de planeet te vliegen. K2-18 b heeft naar verwachting een oppervlak van steen of ijs, en is naar schatting twee keer zo groot en acht keer zo zwaar als de aarde. De planeet bevindt zich in de zogeheten “leefbare zone” van zijn ster. Dat betekent dat water er waarschijnlijk vloeibaar is. Vloeibaar water is een belangrijke voorwaarde voor het ontstaan van leven zoals wij dat kennen.
Toch betekent de nieuwe vondst niet dat we plots een potentiële thuishaven van aliens hebben ontdekt, benadrukt exoplaneetonderzoeker Ignas Snellen (Universiteit Leiden). Daarvoor lijkt de planeet onvoldoende op onze eigen aarde. “De atmosfeer lijkt eerder op die van Neptunus en zit vol waterstof”, zegt hij. Leven op zo’n planeet is, zover astronomen weten, niet mogelijk.
Kleurenspectrum
Dat maakt de ontdekking wetenschappelijk niet minder interessant. “Het is voor het eerst dat iemand water ontdekt op een exoplaneet in de leefbare zone”, zegt Snellen. Volgens de onderzoekers is de vondst van belang omdat die ons meer kan leren over de evolutie van de atmosferen van dit type verre planeten.
Snellen houdt een slag om de arm over de betrouwbaarheid van de verkregen resultaten. “Dit soort metingen is notoir lastig”, zegt hij. Astronomen kunnen de samenstelling van de atmosfeer bepalen wanneer de planeet voor zijn ster langs trekt. Een deel van het sterlicht sijpelt dan door de atmosfeer. “Het signaal voor de aanwezigheid van water is alleen heel zwak”, zegt Snellen. De astronomen hadden acht passages van de planeet nodig om zeker te zijn dat ze water hadden gevonden.
Zelfs dan haalt de meting maar met de hakken over de sloot de strikte statistische ondergrens die natuur- en sterrenkundigen hanteren om van een ontdekking te spreken. De kans dat ze water hebben gevonden, en niet per abuis een statistische fata morgana zagen, is zo’n 99,98 procent. Dat klinkt heel hoog, maar volgens Snellen is het juist “relatief laag” voor dit type ontdekking. “Het betekent dat het inderdaad waarschijnlijk is dat deze planeet water in de atmosfeer heeft”, zegt hij. “Maar ik durf ook niet helemaal uit te sluiten dat ze eigenlijk niets hebben gezien.”
Buitenaards leven
Het resultaat is een hoopvol teken voor de wetenschappelijke jacht op buitenaards leven. De volgende mijlpaal die astronomen willen bereiken, is water ontdekken in de atmosfeer van een planeet die meer op de aarde lijkt, zodat leven daar wel mogelijk is. “Dat is wel veertig keer zo moeilijk”, zegt Snellen. Dat komt omdat aardachtige planeten kleiner zijn, zodat er minder licht door hun atmosfeer passeert wanneer ze voor hun ster langs trekken. Bovendien is water in een atmosfeer vol stikstof, zoals die van de aarde, lastiger op te sporen.
“Onze huidige telescopen zijn nog niet sterk genoeg om die klus te kunnen klaren”, zegt Snellen. Hij heeft wel goede hoop dat Nasa’s geplande ruimtetelescoop James Webb, de opvolger van de Hubble, daar verandering in kan brengen. “Die kan een factor tien scherper kijken. Dan kom je al aardig in de buurt.”
Twee publicaties over dezelfde ontdekking
De inkt van het artikel in Nature Astronomy is nog niet droog, of K2-18 b is al inzet van een academische ruzie. Een dag voordat het artikel van hoofdauteur Angelos Tsiaras (University College London) verscheen, dook op de wetenschappelijke voorpublicatiesite Arxiv een artikel met dezelfde strekking op van de hand van hoofdauteur Björn Benneke (Université de Montréal) en Amerikaanse en Canadese collega’s.
“Gelukkig trekken beide groepen dezelfde conclusies”, zegt Ignas Snellen (Universiteit Leiden), zelf niet bij het onderzoek betrokken. Dat twee artikelen opduiken, is het gevolg van een ruzie. Benneke vroeg de waarnemingen van K2-18 b met ruimtetelescoop Hubble aan, maar de groep van Tsiaras ging met de openbare meetgegevens aan de haal. Formeel mag dat, maar het is “niet netjes”, vindt Snellen. “Normaal gesproken wacht je totdat de aanvragers gepubliceerd hebben.”
Het is niet de eerste keer dat Tsiaras en Benneke ruzie krijgen. In 2016 publiceerde Tsiaras een artikel over exoplaneet 55 Cancri e, ook op basis van meetgegevens die Benneke had verzameld. ‘Dit is een klein wereldje, waar iedereen elkaar kent. Het gaat dus zeker nog een staartje krijgen.’