Astrobiologen spoelen de sterren met een lage massa op de laatste plaats weg bij het zoeken naar bewoonde exoplaneten, maar een nieuwe studie toont aan dat deze kleine sterren een levenloze "mini-Neptunus" daadwerkelijk kunnen transformeren in een potentieel bewoonbare "exo-aarde".
Rode M-type dwergen hebben twee kwaliteiten die meestal als te hard worden beschouwd om het leven te ondersteunen: extreme getijden en agressief ruimteweer.
Omdat de ster kleiner is, is het woonoppervlak compacter, zodat elke potentieel bewoonbare wereld heel dicht bij de ster kan draaien. Een dergelijke nabije locatie op de aarde veroorzaakt extreem hoge golven op de planeet, waardoor deze kaal wordt.
"Dit is de reden waarom er getijden op de oceaan zijn, dankzij de getijdekrachten van de maan en de zon, wordt er een verdikking gevormd op de oceaan, die we als een getij waarnemen", zei Rodrigo Lüger, hoofdauteur van een artikel van de Universiteit van Washington. "Gelukkig is dit water op aarde slechts een paar voet vervormd, maar op grote planeten in woonwijken van M-type dwergen worden veel sterkere getijdekrachten gevormd." Deze getijdekrachten zullen de aardkorst fysiek vervormen, wat extreme tektonische activiteit en vulkanisme veroorzaakt, wat het broeikaseffect en de verdamping van water op het oppervlak kan veroorzaken. Synchrone rotatie, wanneer één kant de hele tijd naar de ster wordt gedraaid, zal ook een probleem worden.
Van M-type rode dwergen is bekend dat ze onstabiel kosmisch weer hebben, en elke planeet in de bewoonbare zone van een ster zal onderhevig zijn aan krachtige stellaire fakkels en sterke sterrenwinden. Deze bestraalde omgeving zal uiteindelijk de resterende atmosfeer teniet doen.
Maar wat slecht is voor de aarde, zoals voor een potentiële exoplaneet, misschien niet zo slecht voor een mini-Neptunus, die een dichtere atmosfeer heeft.
"Mini-Neptunes vormen ver van hun oudersterren en hebben grote hoeveelheden ijsmoleculen met waterstof en helium die een ijs- en stenen kern vormen omringd door een enorm gasvormig medium," voegde Lüger eraan toe.
"Aanvankelijk zijn het koude en onherbergzame werelden," vervolgt Lüger. "Maar de planeten blijven niet altijd op hun plaats, samen met andere processen kunnen getijdekrachten er ook voor zorgen dat de planeet diep in de banen beweegt." Interne migratie zal mini-Neptunus blootstellen aan stellaire straling en gedurende miljoenen jaren kan de atmosfeer van mini-Neptunus door de wind worden weggeblazen. Daarna zal in plaats van de planeet alleen de kern overblijven.
"Een dergelijke planeet heeft waarschijnlijk een oppervlak dat rijk is aan water, dit gebeurt nadat de planeet zich in de bewoonbare zone bevindt en het ijs smelt om oceanen te vormen."
Zoals de planetologen benadrukken, vindt de transformatie van de reus in de tweeling van de aarde niet plaats met een 100% garantie - er zijn veel factoren die een dergelijke metamorfose kunnen voorkomen. Als de lichtarmatuur bijvoorbeeld de "neptune" te langzaam verdampt, zal de planeet een dikke gasomhulling behouden.
