Mijn scriptie in 400 woorden: Kevin Moore

Kevin Moore, een iREx-promovendus, promoveerde onlangs aan McGill University. Hier vat hij zijn promotieonderzoek samen.

Conceptkunstenaar toont DG CVn – een binair systeem bestaande uit twee rode dwergsterren. Bron afbeelding: NASA Goddard Space Flight Center/S. Wessinger

Het leven zoals wij dat kennen – het organische leven op aarde – is afhankelijk van de aanwezigheid van vloeibaar water eromheen. Hoewel we rond een ‘gele’ ster draaien, de zon, zijn de meeste sterren in het heelal kleiner en minder lichtgevend rode dwerg sterren. Deze kleinere sterren vormen een pool van planeten die leven kunnen ondersteunen. We hopen het in de nabije toekomst beter te kunnen bestuderen en begrijpen.

Rode dwergen zijn echter actiever en door de straling en deeltjes die ze uitstoten, lopen de planeten die om hen heen draaien het risico hun atmosfeer te verliezen. Tijdens mijn PhD heb ik een model gemaakt dat combineert wat we weten uit de astronomie, de atmosferische wetenschap en de geofysica om rotsachtige planeten rond rode dwergsterren te bestuderen en het watergehalte – en dus de potentiële bewoonbaarheid – van deze overvloedige werelden te onderzoeken.

In mijn eerste project onderzocht ik hoe water beweegt tussen het binnenste en het oppervlak van een planeet ter grootte van de aarde, aangedreven door zaken als platentektoniek. Het model toonde aan dat water kon worden opgeslagen in de mantel van de planeet (dat wil zeggen de middelste laag van de rotsachtige aardse planeet, tussen de kern en het oppervlak), waardoor het niet verloren zou gaan in de ruimte. Dit zou uiteindelijk kunnen leiden tot een stabiele oceaan aan het vloeibare oppervlak. Vervolgens hebben we het model verbeterd om het algemener en complexer te maken.

Krediet: Kevin Moore

De volgende versie van het model houdt rekening met de eerste fase van de evolutie van de planeet, wanneer het erg heet is. Op dit punt bevindt zich een oceaan van gesmolten silicaten die zich uitstrekt van het aardoppervlak tot aan de kern, waar water oplosbaar is. Deze oceaan fungeert als een schild dat voorkomt dat water de ruimte in ontsnapt. Onze simulaties suggereren dat dit langetermijnreservoir de kansen op bewoonbaarheid van planeten rond rode dwergsterren aanzienlijk zou kunnen verbeteren.

Ten slotte heb ik met twee studenten samengewerkt aan hun afstudeerscripties om te bestuderen hoe de massa van een planeet de bewoonbaarheid ervan beïnvloedt. Grotere planeten zijn beter in het vasthouden van water, maar soms komt te veel water vast te zitten in de mantel van de planeet, wat de bewoonbaarheid van het oppervlak niet ten goede komt.

Onze simulaties bieden een solide basis voor verder onderzoek naar de bewoonbaarheid van rotsachtige planeten rond rode dwergsterren, en onderstrepen het belang van het bestuderen van planeten als complete systemen.

meer informatie

Kevin promoveerde tussen 2018 en 2023 aan McGill University, onder supervisie van professor Nicholas Cowan van iREx. Zijn proefschrift zal binnenkort beschikbaar zijn.

Verwant