Tussen de aardachtige exoplaneten neemt de aarde een unieke plaats in

De kans tussen de aardachtige planeten in het heelal een tweede aarde te ontdekken, is kleiner dan 1%

1. Maar weinig aarde-achtige exoplaneten zijn zo blauw als de aarde
Allesoversterrenkunde.nl, 20 september 2022
Bron: European Planetology Network


Een afbeelding van de aarde (het stipje in het midden) vanaf een afstand van 6 miljard kilometer, gemaakt door de NASA Voyager 1 ruimtesonde in 1990. Het is iconisch geworden als de 'lichtblauwe stip'. De afbeelding is in 2020 opnieuw verwerkt en vrijgegeven door NASA/JPL-Caltech.

Bij de zoektocht naar aarde-achtige planeten bij andere sterren kan maar beter niet worden uitgekeken naar 'een bleke blauwe stip' - de term waarmee astronoom Carl Sagan de aarde omschreef. Volgens een Zwitsers-Duits onderzoeksteam, dat vandaag zijn resultaten heeft gepresenteerd tijdens het Europlanet Science Congress 2022 in Granada (Spanje), heeft een jacht op droge 'bleke gele stippen' meer kans van slagen.
De evenwichtige verdeling van land en water op onze planeet zou weleens heel ongewoon kunnen zijn. 

Aan de hand van computermodellen hebben Tilman Spohn en Dennis Höning onderzocht, hoe de evolutie en kringlopen van continenten en water de ontwikkeling van aardse exoplaneten zouden kunnen bepalen. Hun resultaten wijzen erop dat planeten ongeveer tachtig procent kans hebben om grotendeels bedekt te zijn met land. De overige twintig procent zijn waarschijnlijk voornamelijk oceaanwerelden.
Slechts in één op de honderd gevallen kwam er een planeet uit met een aarde-achtige land-waterverdeling.



De modellen van het team suggereren ook dat de gemiddelde oppervlaktetemperaturen voor de diverse 'aardes' niet al te sterk verschillen - misschien een graad of vijf. De verschillen in de verdeling van land en water zouden echter in sterk uiteenlopende klimaten resulteren, van vochtig en warm tot droog en koel. 
Dat neemt niet weg dat alle gunstig gepositioneerde aardse planeten (in de leefbare zone) in principe leefbaar kunnen zijn. Maar eventuele dieren en planten zouden - vanwege de sterk uiteenlopende omstandigheden - heel verschillend zijn. (EE)


2. Europlanet-societeit
Aardachtige exoplaneten zullen waarschijnlijk niet nog zo'n 'lichtblauwe stip' zijn
20 september 2022

Bij het zoeken naar aardachtige werelden rond andere sterren, suggereert nieuw onderzoek dat een jacht op droge, koude 'lichtgele stippen' een grotere kans van slagen heeft dan te zoeken naar de 'lichtblauwe stip' beschreven door Carl Sagan. Volgens een Zwitsers-Duitse studie die werd gepresenteerd op het Europlanet Science Congress 2022 in Granada, zou het evenwicht tussen land en water - dat het leven op aarde heeft geholpen - hoogst ongebruikelijk kunnen zijn.

Tilman Spohn en Dennis Höning bestudeerden hoe de evolutie en cycli van continenten en water de ontwikkeling van terrestrische exoplaneten konden beïnvloeden. Resultaten van hun modellen suggereren dat planeten een waarschijnlijkheid van ongeveer 80 procent hebben om grotendeels door land te worden bedekt en een kans van 20 procent om voornamelijk oceanische werelden te zijn. Amper één procent van de uitkomsten had een aardachtige verdeling van land en water.
"Wij aardbewoners genieten van het evenwicht tussen landgebieden en oceanen op onze thuisplaneet. Het is verleidelijk om aan te nemen dat een tweede aarde net als de onze zou zijn, maar onze modelleringsresultaten suggereren dat dit waarschijnlijk niet het geval is," zegt prof. Spohn, uitvoerend directeur van het International Space Science Institute in Bern, Zwitserland.

De numerieke modellen van het team suggereren dat de gemiddelde oppervlaktetemperaturen niet al te verschillend zouden zijn, met misschien een variatie van 5° Celsius, maar dat de land-oceaanverdeling wel van invloed zou zijn op het klimaat van de planeten. Een oceaanwereld, met minder dan 10 procent land, zou waarschijnlijk vochtig en warm zijn, met een klimaat vergelijkbaar met de aarde in het tropische en subtropische tijdperk dat volgde op de planetoïde-inslag die het uitsterven van de dinosaurussen veroorzaakte.

De continentale werelden, met minder dan 30 procent oceanen, zouden koudere, drogere en hardere klimaten hebben. Koele woestijnen zouden de binnenste delen van landmassa's kunnen bedekken en over het algemeen zouden ze op onze aarde lijken zoals tijdens de laatste ijstijd, toen zich uitgestrekte gletsjers en ijskappen ontwikkelden.
Op aarde is de groei van continenten door vulkanische activiteit en hun erosie door verwering ongeveer in evenwicht. Leven op basis van fotosynthese gedijt op het land, waar het rechtstreeks toegang heeft tot zonne-energie. De oceanen bieden een enorm waterreservoir dat de regenval bevordert en voorkomt dat het huidige klimaat te droog wordt.

"In de beweging van de platentektoniek van de aarde wordt door de interne warmte van geologische activiteiten aangedreven, zoals aardbevingen, vulkanen en het ontstaan ​​van bergen, en heeft de groei van continenten tot gevolg. De erosie van het land maakt deel uit van een reeks cycli die water uitwisselen tussen de atmosfeer en het binnenland.
Onze numerieke modellen van hoe deze cycli op elkaar inwerken, laten zien dat de huidige aarde een uitzonderlijke planeet zou zijn en dat het evenwicht van de landmassa gedurende miljarden jaren beweeglijk kan zijn. Hoewel alle gemodelleerde planeten als bewoonbaar kunnen worden beschouwd, kan hun fauna en flora behoorlijk verschillen," zei prof. Spohn.

Terrestrische planeten kunnen evolueren in drie mogelijkheden van land/oceaanverdeling: bedekt door land, oceanen of een gelijke mengsel van beide. De met land bedekte planeet is het meest waarschijnlijke mogelijkheid (ongeveer 80%), terwijl onze 'gelijke mix' aarde (<1% kans) nog unieker is dan eerder werd gedacht.

Verdere informatie:
Spohn, T. and Hoening, D.: Land/Ocean Surface Diversity on Earth-like (Exo)planets: Implications for Habitability, Europlanet Science Congress 2022, Granada, Spain, 18-23 Sep 2022, EPSC2022-506, 2022.


3. Europlanet Society (Oorspronkelijk artikel)
Earth-like exoplanets unlikely to be another 'pale blue dot', september 20, 2022

When searching for Earth-like worlds around other stars, instead of looking for the 'pale blue dot' described by Carl Sagan, new research suggests that a hunt for dry, cold 'pale yellow dots' might have a better chance of success. The near balance of land-to-water that has helped life flourish on Earth could be highly unusual, according to a Swiss-German study presented at the Europlanet Science Congress 2022 in Granada.

Tilman Spohn and Dennis Höning studied how the evolution and cycles of continents and water could shape the development of terrestrial exoplanets. Results from their models suggest that planets have approximately an 80 percent probability of being mostly covered by land, with 20 percent likely to be mainly oceanic worlds. Barely one percent of the outcomes had an Earth-like distribution of land and water.
"We Earthlings enjoy the balance between land areas and oceans on our home planet. It is tempting to assume that a second Earth would be just like ours, but our modelling results suggest that this is not likely to be the case," said Prof Spohn, Executive Director of the International Space Science Institute in Bern, Switzerland.

The team's numerical models suggest that the average surface temperatures would not be too different, with perhaps a 5° Celsius variation, but that the land-to-ocean distribution would affect the planets' climates. An ocean world, with less than 10 percent land, would likely be moist and warm, with a climate similar to the Earth in the tropic and subtropic epoch that followed the asteroid impact that caused the extinction of the dinosaurs.

The continental worlds, with less than 30 percent oceans, would feature colder, drier and harsher climates. Cool deserts might occupy in the inner parts of landmasses, and overall they would resemble our Earth sometime during the last Ice Age, when extensive glaciers and ice-sheets developed.
On Earth, the growth of continents by volcanic activity and their erosion by weathering is approximately balanced. Life based on photosynthesis thrives on land, where it has direct access to solar energy. The oceans provide a huge reservoir of water that enhances rainfall and prevent the present climate from becoming too dry.

"In the engine of Earth's plate tectonics, internal heat drives geologic activity, such as earthquakes, volcanoes and mountain building, and results in the growth of continents. The land's erosion is part of a series of cycles that exchange water between the atmosphere and the interior. Our numerical models of how these cycles interact show that present-day Earth may be an exceptional planet, and that the equilibrium of landmass may be unstable over billions of years. While all the planets modelled could be considered habitable, their fauna and flora may be quite different," said Prof Spohn.

Terrestrial planets can evolve in three scenarios of land/ocean distribution: covered by lands, oceans or an equal mix of both. The land-covered planet is the most probable scenario (around 80%), while our "equal mix" Earth (<1% chance) is even more unique than previously thought.

Further information:
Spohn, T. and Hoening, D.: Land/Ocean Surface Diversity on Earth-like (Exo)planets: Implications for Habitability, Europlanet Science Congress 2022, Granada, Spain, 18-23 Sep 2022, EPSC2022-506, 2022.

terug naar het antropisch principe

terug naar het weblog






^