Miljarden ‘leefbare’ planeten in Melkweg

Twee maanden geleden berichtte ik over een schatting van astronomen dat er meer planeten zijn dan sterren in onze Melkweg. Dat betekent dus al een paar honderd miljard planeten. Het is daarmee echter nog niet gezegd dat er daar ook leven mogelijk is. Veel zouden immers gasplaneten kunnen zijn, zoals Jupiter en Saturnus in ons eigen zonnestelsel. Bovendien is leven zoals wij dat kennen – op basis van water – alleen mogelijk als een planeet zich in de ‘leefbare zone’ bevindt, wat betekent dat de afstand tot zijn zon dusdanig is dat de temperatuur tussen de nul en honderd graden Celsius ligt.

Nu hebben onderzoekers een schatting gemaakt van het aantal aardachtige ‘leefbare’ planeten in de Melkweg; dat zijn er tientallen miljarden. Een planeet is het gemakkelijkste te detecteren als hij dicht om zijn zon draait, omdat hij dan vaker voor die ster langsgaat en er meer invloed op uitoefent met zijn zwaartekracht. Bij een ster zoals onze Zon betekent zo’n afstand vaak dat de temperatuur te hoog ligt voor vloeibaar water. Nu wil het geval dat ongeveer tachtig procent van alle sterren een rode dwerg is – een lichte koele ster, die heel lang leeft, en daardoor ook in zulke grote getalen aanwezig is. De leefbare zone rond een rode dwerg ligt veel dichter bij de ster dan in het geval van onze Zon.

Leefbare planeten zijn dus makkelijker te detecteren als ze rond een rode dwerg cirkelen. Helaas zijn rode dwergen zelf juist moeilijker te zien dan ‘normale’ sterren, omdat ze veel minder licht uitstralen. Met grote telescopen, zoals de 3.6-meter telescoop op La Silla Observatory in Chili, kunnen astronomen ze toch observeren. Vanuit dit observatorium keken ze zes jaar lang naar 102 rode dwergen met hun High Accuracy Radial velocity Planet Searcher spectrograph (HARPS-spectrograaf). Daarmee detecteerden ze bij sommige dwergen een verandering in kleur, die ze aan een planeet toeschreven. Terwijl de planeet om zijn moederster draait, beïnvloedt hij de beweging van die ster een beetje met zijn zwaartekracht. Vanuit de Aarde gezien beweegt de ster dan langzaam naar ons toe en van ons af. Door het Dopplereffect verandert dan de golflengte van het uitgestraalde licht; de ster lijkt iets blauwer en daarna iets roder te worden.

Op deze manier vonden de onderzoekers negen ‘superaardes’ – rotsachtige planeten met tussen de 1 en 10 aardmassa’s – waarvan twee in de leefbare zone. Met in het achterhoofd dat de HARPS-spectrograaf sommige planeten niet kan zien, komen ze uiteindelijk op een percentage van 41% (met 28%-95% marge) rode dwergen met een leefbare superaarde. Als je dan bedenkt dat er ongeveer 160 miljard rode dwergen door de Melkweg vliegen, kom je uit op tientallen miljarden leefbare planeten. Binnen een straal van dertig lichtjaar (= 283815852000000 kilometer) rond de Aarde – astronomen noemen dat ‘in de buurt’ – zijn ongeveer honderd planeten met de juiste condities voor leven.