Recent onderzoek suggereert dat veel ‘Super-Aarde’-exoplaneten – werelden groter dan de aarde maar kleiner dan Neptunus – mogelijk een ingebouwde verdediging tegen schadelijke straling bezitten: een magnetisch veld dat niet vanuit hun kern wordt gegenereerd, maar door gesmolten gesteente tussen de kern en de mantel. Deze ontdekking verbetert aanzienlijk de vooruitzichten voor het leven op deze werelden, het meest voorkomende type planeet in de bewoonbare zones van de Melkweg.
Waarom magnetische velden belangrijk zijn voor het leven
Een sterk magnetisch veld is van cruciaal belang voor de bewoonbaarheid, omdat het de atmosfeer van een planeet beschermt tegen stellaire winden en het oppervlak beschermt tegen gevaarlijke kosmische straling. Zonder deze bescherming zouden zelfs planeten in de ‘Goudlokjezone’ (waar vloeibaar water zou kunnen bestaan) moeite kunnen hebben om omstandigheden te behouden die geschikt zijn voor leven. Het vermogen van Super-Aardes om sterke magnetische velden te genereren zou ze veel bewoonbaarder kunnen maken dan eerder werd gedacht.
De onverwachte dynamo
Traditioneel wordt aangenomen dat planetaire magnetische velden ontstaan door de beweging van gesmolten metaal in de kern van een planeet, zoals op aarde. Grotere rotsachtige planeten (Super-Earths) missen echter vaak de interne structuur die nodig is om deze ‘kerndynamo’ effectief te laten functioneren. De nieuwe studie stelt een alternatief mechanisme voor: een ‘basale magma-oceaan’ (BMO).
Deze BMO is een laag gesmolten gesteente tussen de kern en de mantel. Het ontstaat als gevolg van intense inslagen tijdens de vorming van planeten, waarbij ijzerrijke smelt op diepte wordt geconcentreerd. In tegenstelling tot de vroege magma-oceanen van de aarde, die relatief snel afkoelden, kon de hogere interne druk van Super-Earths deze BMO’s miljarden jaren in stand houden, waardoor krachtige magnetische velden konden ontstaan.
Experimenteel bewijs
Onderzoekers testten deze theorie door gesteentevormende materialen te onderwerpen aan extreme druk, vergelijkbaar met die in massieve exoplaneten. De resultaten bevestigden dat ijzerrijk magma onder dergelijke omstandigheden geleidend wordt en in staat is een langlevende dynamo in stand te houden. Planeten die drie tot zes keer de massa van de aarde hebben, kunnen magnetische velden genereren die die van onze planeet evenaren of zelfs overtreffen.
Implicaties voor de bewoonbaarheid van exoplaneten
Deze ontdekking betwist de veronderstelling dat exoplaneten het aardse model voor het genereren van magnetische velden moeten volgen. Het suggereert dat superaardes een natuurlijk voordeel kunnen hebben bij het handhaven van bewoonbare omstandigheden gedurende langere perioden. Hoewel het detecteren van exoplanetaire magnetische velden moeilijk blijft, kunnen toekomstige waarnemingen de aanwezigheid van deze door BMO aangedreven dynamo’s bevestigen.
Dit onderzoek biedt een veelbelovend nieuw perspectief op de bewoonbaarheid van superaardes, wat suggereert dat deze werelden niet alleen gebruikelijk zijn, maar mogelijk ook in staat zijn om het leven gedurende miljarden jaren te ondersteunen.
