55 Cancri e – planeet Janssen

55 Cancri e - planeet Janssen
55 Cancri e – planeet Janssen. Artist impression. Credit: NASA/public Domain.

55 Cancri e is een super-Aarde – een planeet ongeveer tweemaal zo groot als de Aarde – de in 18 uur tijd om zijn ster heen draait. De planeet heeft een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 2700 °C. Een tijd lang werd de planeet aangeduid als de diamanten planeet omdat wetenschappers dachten dat 55 Cancri e bestond uit diamant en grafiet. Deze theorie is tegenwoordig niet meer zo populair maar desalniettemin blijft de planeet vanwege zijn hoge dichtheid en kleine afstand tot zijn ster een interessant object om te bestuderen. Verschillende studies hebben meer inzichten opgeleverd over het hele hete oppervlak en de atmosfeer van de planeet.

Ontdekking en eerste waarnemingen

55 Cancri e werd in 2004 ontdekt tijdens het bestuderen van de ster 55 Cancri A. Dit is een van de twee sterren van een dubbelstersysteem dat zich op een afstand van ongeveer 40 lichtjaar van de Aarde in het sterrenbeeld Cancer -Kreeft bevindt. In hetzelfde stelsel bevinden zich nog minstens 4 andere planeten. Het team onderzoekers ontdekte kleine veranderingen in de beweging van de ster die alleen maar verklaard konden worden door de aanwezigheid van een planeet. Een tweede team wist de ontdekking in 2005 niet te bevestigen maar weer een ander team toonde in 2006 de aanwezigheid van de planeet wederom aan.

In eerste instantie dachten astronomen dat 55 Cancri e (afgekort als 55 Cnc e) een omlooptijd had van 2,8 dagen maar metingen in 2011 toonden aan dat de planeet zich veel dichter bij zijn ster bevindt. Waarnemingen gedaan met de Canadese MOST (Microvariability & Oscillations of STars) ruimtetelescoop toonden een omlooptijd van minder dan 18 uur aan. Onderzoekers berekenden de oppervlaktetemperatuur van 55 Cnc e op 2700 °C.

Aanvullende waarnemingen met behulp van de Spitzer Space Telescope in 2012 toonden aan dat 55 Cnc 3 nog veel vreemder was dan eerder werd aangenomen. Eerdere schattingen zeiden dat het om een compacte planeet zou moeten gaan met een hoge dichtheid maar de Spitzer toonde aan dat er ook een redelijk aandeel van lichte elementen en componenten (zoals water) aanwezig moest zijn. De hoge oppervlaktetemperaturen zorgen voor een superkritische vloeibare toestand en dat betekent dat de gassen in een vloeistofachtige fase voorkomen.

De diamanten planeet verliest zijn glans

Een model van het binnenste van de planeet uit 2012 suggereerde dat 55 Cnc e uit koolstof bestaat (voornamelijk in de vorm van diamanten en grafiet) maar ook silicium, siliciumcarbide en mogelijk silicaten zouden aanwezig zijn.

In 2013 werd dit model door onderzoekers van de Universiteit van Arizona aan de kaak gesteld. Die onderzoekers stelden dat de moederster van 55 Cnc e zowel ouder is als de Zon maar ook meer metalen bevat. Ook zeiden ze dat in 2012 de zuurstoflijn in het spectrum van de ster verkeerd was geanalyseerd waardoor er mogelijk verkeerde conclusies zijn getrokken. Ze stelden dat de ster 55 Cancri 25% meer zuurstof dan koolstof bevat.

In theorie kan 55 Cancri e nog steeds een hoge verhouding koolstof : zuurstof hebben en een diamanten kern hebben maar de moederster kent niet zo’n grote verhouding. Dus uitgaande van deze twee bouwstenen van informatie die gebruikt werden in het “diamanten planeet”-model komen de metingen van de exoplaneet en de metingen van de ster niet met elkaar overeen en dat is niet logisch.

Nieuwe studies van de planeet proberen meer te weet te komen over vreemde eigenschappen. Onderzoekers hebben de planeet met behulp van de Hubble Space Telescope bestudeerd. Resultaten van die studies werden in 2013 en 2016 gepubliceerd. Enkele theorieën die uit deze studies volgen zeggen dat het oppervlak van de planeet is bedekt met vulkanen en vloeibaar lava. Hiermee kan men ook het grote temperatuurverschil tussen de dag- en de nachtzijde verklaren. Ondertussen duiden studies van de atmosfeer erop dat die vermoedelijk grotendeels bestaat uit waterstof en helium – meer als een gasreus dan als een aardse planeet.

Zacharias Jansen

Op 15 december 2015 kreeg 55 Cnc e door de Internationale Astronomische Unie officieel de naam Janssen toegekend. Janssen is Sacharius (ook wel Zacharius geschreven) Janssen (Ook wel Jansen, Den Haag, ca. 1585 – Amsterdam, ca. 1632), een brillenslijper uit Middelburg die vaak wordt genoemd als de uitvinder van de telescoop. Zijn zoon Johannes zou later onder ede getuigen dat Hans Lippershey, een collega glazenslijper eveneens uit de Kapoenstraat in Middelburg van zijn vader het ontwerp voor een telescoop had gestolen.

 

Eerste publicatie: 5 januari 2018
Bron: NASA, Sci-News, Space.com