Vijf vragen over exoplaneten

"Dat zijn voornamelijk zogenoemde hete Jupiters, grote planeten à la Jupiter in een kleine baan rondom hun ster. Sommige exemplaren draaien een paar keer per week om hun ster heen. Planeten zijn voor ons waar te nemen op het moment dat ze precies voor hun ster langstrekken en een paar uur lang een klein deel van het sterlicht blokkeren. Als een planeet groot is en dit eens in de paar dagen doet, dan vind je hem veel sneller dan wanneer je steeds jaren moet wachten. Veel hete Jupiters hebben een omvangrijke atmosfeer, en met een ruimtetelescoop als James Webb kun je achterhalen wat voor stoffen erin zitten. We zien bijvoorbeeld planeten met koolstofdioxide of zwavel in hun atmosfeer. Dat is superinteressant, want dat leert ons veel over de chemie en het ontstaan van die planeten."

"In feite weten we waarvoor we blind zijn. Je kunt berekenen wat de kans is dat je een planeet van een bepaalde soort ontdekt. Stel: je weet dat het erg moeilijk is om kleine planeten als de aarde te vinden en je vindt er tóch een paar, dan kun je daaruit concluderen dat er juist relatief veel van die planeten moeten zijn – we hebben ze alleen nog niet gevonden. Als we corrigeren voor deze vooringenomenheid, dan lijkt het erop dat de meeste planeten zogenoemde superaardes zijn, rotsachtige planeten die lijken op onze wereld, maar twee tot drie keer zwaarder zijn."

"Met ruimtetelescoop PLATO gaan we tienduizenden planeten ontdekken, een ware stortvloed aan werelden. Vanaf 2026 gaat het observatorium langdurig in twee banden boven en onder het vlak van de Melkweg naar sterren kijken, zo'n honderd- tot tweehonderdduizend tegelijk. Naast grote exoplaneten dichtbij hun ster kunnen we ook lichtere planeten verder weg ontdekken. Vooral de variëteit in planeten is interessant. We maken uiteindelijk een lijst van duizend exoplaneten die we in detail willen onderzoeken met vervolgmissie Ariel. Daarmee krijgen we informatie over de samenstelling van hun atmosfeer en hoe deze planeten zijn opgebouwd. Dat is de sleutel tot het begrijpen hoe planetenstelsels, zoals ook het zonnestelsel, zich vormen."

"Nog steeds weten we niet of ons zonnestelsel uniek of juist doorsnee is. Pakweg dertig jaar geleden dachten we dat alles op ons zonnestelsel zou lijken, met grote planeten – de gasreuzen – aan de buitenkant en dan nog wat kleine rotsplaneten – zoals onze aarde – aan de binnenkant. Inmiddels hebben we veel planetenstelsels ontdekt die anders zijn. Met nog meer ontdekte planeten kunnen we bepalen of er regels zijn die planetenstelsels in wording zich volgen. Zo kun je ook wat leren over ons eigen zonnestelsel, en of er bijvoorbeeld een reden is dat wij geen superaarde hebben, een van de meest voorkomende planeten in het universum."

"Om sporen van leven te ontdekken moeten we waarschijnlijk naar rotsplaneten als de aarde kijken. We vermoeden dat de condities op een planeet met een vast oppervlak beter zijn voor de vorming van complexe chemische reacties die nodig zijn voor leven. Zo'n oppervlak dient als een soort verzamelpunt voor moleculen. Met nieuwe ruimtemissies, zoals PLATO en Ariel, kunnen we waarschijnlijk wel planeten ontdekken ter grootte van de aarde, maar de telescopen zijn niet gevoelig genoeg om de samenstelling van die werelden te bepalen. Ook ruimtetelescoop James Webb is niet geoptimaliseerd voor het vinden van zogenoemde biomarkers, ofwel chemische sporen van leven. Als je het mij vraagt, dan heeft de Extremely Large Telescope (ELT), die nu in Chili wordt gebouwd, de meeste kans op op korte termijn een aardachtige planeet te analyseren. Maar dan moeten we geluk hebben dat er een goed zichtbare planeet op kleine afstand is. Pas in de jaren veertig hebben we wellicht ruimtetelescopen die zo gevoelig zijn dat ze atmosferen van andere aardachtige planeten kunnen onderzoeken."