211service.com
Witte dwergen, bewoonbare zones en andere aardes
Hoewel zwarte gaten en neutronensterren alle aandacht krijgen als het uiteindelijke lot van sterren, zullen de meeste nooit zo ver komen. Zo'n 97 procent van de sterren in onze melkweg is niet massief genoeg om zich ook te vormen.
In plaats daarvan denken astronomen dat ze hun dagen zullen eindigen als witte dwergen, hete dichte brokken inerte materie waarin alle kernreacties lang geleden zijn uitgebrand.
Deze sterren zijn ongeveer zo groot als de aarde en worden tegen de zwaartekracht ondersteund door het Pauli-uitsluitingsprincipe dat voorkomt dat elektronen tegelijkertijd dezelfde toestand innemen.
De enige straling die ze afgeven is thermische warmte als ze afkoelen, dus het is gemakkelijk voor te stellen dat deze objecten van weinig belang zijn voor astrobiologen. En het blijkt dat de meeste zoekopdrachten naar exoplaneten gericht zijn op nabije sterren zoals de onze.
Vandaag wijst Eric Agol van de Universiteit van Washington in Seattle erop dat planeetjagers misschien een truc over het hoofd zien. Hij zegt dat witte dwergen goede doelen kunnen zijn voor zoektochten naar exoplaneten.
Hij wijst erop dat ze net zo gewoon zijn als zonachtige sterren, dat de meest voorkomende een oppervlaktetemperatuur hebben van ongeveer 5000 K en dat dit een bewoonbare zone zou moeten opleveren op afstanden van ongeveer 0,01 AU voor perioden van meer dan 3 miljard jaar. Dat is lang genoeg om iets interessants op deze lichamen te laten verschijnen.
Bovendien zou elke planeet ter grootte van de aarde die op deze afstand in een baan om de aarde draait, gemakkelijk te herkennen moeten zijn als hij voor de kleine schijf van een witte dwerg passeert.
Er is echter een voorbehoud. Naarmate sterren ouder worden, vormen ze rode reuzen die alles binnen een straal van ongeveer 1 AU overspoelen. Dus elke planeet die rond een witte dwerg in de bewoonbare zone draait, zou daarheen moeten zijn gemigreerd nadat de witte dwerg was gevormd.
Dat is een beetje ontmoedigend, maar het is niet helemaal onmogelijk. Veel theorieën over de vorming van het zonnestelsel gaan ervan uit dat planeetmigratie een belangrijke rol speelt.
Agol berekent verder veel van de eigenschappen van deze andere aardes, die verrassend veel op de onze blijken te lijken. Inwoners van een planeet in de [bewoonbare zone] zullen hun ster zien als een vergelijkbare hoekgrootte en kleur als onze zon, zegt hij.
Aan de andere kant betekent de korte baan en de mogelijkheid van getijdenvergrendeling dat deze planeten waarschijnlijk een permanente dag- en nachtzijde zullen hebben.
Maar het meest opwindende aan het werk van Agol is dat de diepe transits voor de moederster deze planeten gemakkelijk te detecteren zouden moeten maken. Aardse of zelfs kleinere lichamen kunnen in principe worden gedetecteerd met telescopen op de grond, zegt Algol. In feite schat hij dat een netwerk van twintig telescopen van 1 meter lang, die systematisch de hemel over een periode van twee jaar inspecteren, een half dozijn planeten zou kunnen vinden.
Wat betekent dat er een buitenkans is dat de eerste aardachtige planeet kan worden gevonden in een baan om een witte dwerg.
Referentie: arxiv.org/abs/1103.2791 : Transit-enquêtes voor aardes in de bewoonbare zones van witte dwergen
Je kunt The Physics arXiv Blog nu volgen op Twitter