Waterrijke aardachtige planeten bij rode dwergsterren

Hun onderzoek is relevant vanwege de recente vondst van een aardachtige planeet op de juiste afstand bij de meest nabije ster Proxima Centauri, een rode dwerg die tien keer lichter is dan de zon en 500 keer minder helder. Eerder al werd zo’n planeet gevonden bij een ster die nog lichter is, Trappist-1. 

De computermodellen van Yann Alibert and Willy Benz slagen er in om planeten te laten ontstaan op dezelfde afstand tot rode dwergsterren als ook is waargenomen. Hun resultaten verschijnen binnenkort in het tijdschrift Astronomy and Astrophysics. De planeten hebben een diameter van de helft van die van de aarde tot 1,5 keer groter, maar zijn vaak even groot als de aarde. Daarbij kunnen ze ook berekenen hoeveel water er op deze planeten aanwezig is. 90% van de planeten die in hun modellen ontstond, bevat ten minste 10% water. Ter vergelijking: op aarde is dit maar 0,02%. Het zijn dus echter waterwerelden, waarbij op grote diepte, onder hoge druk, het water overgaat in ijs. Water is noodzakelijk voor leven zoals wij dat kennen, maar te veel water is mogelijk ook niet goed. 

Bij hun berekeningen gingen de wetenschappers uit van een protoplanetaire schijf, bestaande uit gas en stof, rond een lichte ster, met daarin tien embryonale planeten met de massa van de maan, willekeurig verdeeld in de schijf. Deze embryos konden vervolgens groter groeien met materiaal uit de schijf en daarbij door de schijf migreren. Zo simuleerden ze de vorming van een paar honderd planetenstelsel, waarbij elk stelsel ongeveer drie dagen rekentijd vergde. Wat voor planeten er ontstaan, hangt daarbij ook af van de structuur en de evolutie van de protoplanetaire schijf. Lichte, rode dwergsterren zijn veel talrijker dan sterren met de massa van de zon, en de verwachting is dat astronomen nog veel meer aardachtige planeten bij dit soort sterren gaan vinden. Deze planetenstelsels kunnen dan vergeleken worden met computersimulaties zoals deze. (EM)