7 Aardse planeten ontdekt in een baan om een nabije ster

De planeten van TRAPPIST-1

De 7 planeten van TRAPPIST-1 vergeleken met de aardse planeten van ons eigen zonnestelsel. Credit: NASA/JPL-Caltech

Astronomen hebben voor het eerst zeven planeten met de grootte van de Aarde ontdekt in een baan om een kleine, zwakke ster. Al deze planeten bevinden zich in de bewoonbare zone van de ster.

De exoplaneten draaien in een baan om de ster TRAPPIST-1. Deze ster bevindt zich op een afstand van 39 lichtjaar van de Aarde. Kosmisch gezien is het dus onze naaste buur. Speculaties over leven zijn niet van de lucht maar zullen nog onderbouwd moeten worden. Het zal een paar jaar duren alvorens astronomen meer weten over deze planeten en misschien duurt het nog een tien jaar voor astronomen weten of er leven mogelijk is.

Een vreemd systeem

TRAPPIST-1 is een hele koude dwergster die slechts een beetje helderder is dan de planeet Jupiter en ongeveer 2000 * lichtzwakker is dan onze Zon. De ster is oorspronkelijk bestudeerd met de TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope, heel vindingrijk afgekort TRAPPIST. Dit instrument is geplaatst bij de La Silla sterrenwacht in Chili. TRAPPIST is ontwikkeld en gebouwd aan de universiteit van Luik in België. De originele aanduiding van de ster is 2MASSJ23062928-0502285.

Een vreemd stersysteem

De planeetbanen van TRAPPIST-1

De banen van de planeten van TRAPPIST-1 vergeleken met de banen van de Galileische manen van Jupiter en de binnenste planeten in ons zonnestelsel. Credit: ESO

TRAPPPIST nam regelmatige helderheidsafnames waar die door het team van onderzoekers werden geïnterpreteerd als bewijs voor drie planeten die voorlangs de ster trokken. In mei 2016 werd de ontdekking van TRAPPIST-1b, TRAPPIST-1c en TRAPPIST-1d wereldkundig gemaakt. Alle drie deze planeten zijn ongeveer even groot als de Aarde en kunnen potentieel leven herbergen.

Met behulp van TRAPPIST en andere telescopen werd de ster verder gevolgd en men ontdekte dat de overgangen van TRAPPIST-1d vermoedelijk werden veroorzaakt door meer dan één planeet en de leverden bewijs dat er mogelijk meer planeten in het systeem aanwezig zijn.

In september en oktober 2016 werd de ster gedurende drie weken waargenomen met de Spitzer telescoop. Spitzer bevestigde de planeten b en c en toonde aan dat drie andere planeten verantwoordelijk waren voor het oorspronkelijke TRAPPIST-1d signaal. Spitzer ontdekte ook twee nieuwe exoplaneten waarmee het totaal op zeven komt.

Alle zeven planeten hebben ongeveer de grootte van de Aarde. De kleinste heeft ongeveer een massa van 0,75 * de Aarde en de grootste is ongeveer 10% zwaarder dan onze planeet.

Het is voor het eerst dat astronomen zo veel planeten van deze soort ontdekken rond dezelfde ster.

Alle zeven planeten draaien in een enge aan om de ster heen. Ze bevinden zich dichter bij TRAPPIST-1 dan Mercurius om de Zon draait. De binnenste 6 planeten draaien met een periode van 1,5 dagen tot 12,5 dagen om de ster heen. De buitenste planeet, TRAPPIST-1h, heeft ongeveer 20 dagen nodig voor en omwenteling om TRAPPIST-1.

De zes binnenplaneten zijn in resonantie met elkaar. Dit betekent dat hun baanperiodes aan elkaar zijn gerelateerd. Deze resonantie doet ook vermoeden dat ze verder weg zijn ontstaan en later naar hun huidige banen zijn verhuisd.

De data die het team van astronomen heeft verkregen duiden er ook op dat de zeven planeten allemaal rotsachtige planeten zijn zoals de Aarde maar er is te weinig bekend om iets te kunnen zeggen over hun samenstelling.

Bewoonbare werelden?

Omdat de zeven planeten in erg nauwe banen om de ster draaien doen ze dat vermoedelijk in een gebonden rotatie. Dit betekent dat ze mogelijk altijd met dezelfde zijde naar de ster toe zijn gericht. Dit is te vergelijken met onze Maan die ook in een gebonden rotatie om de Aarde draait waarbij dus altijd dezelfde zijde van de Maan naar ons toe is gericht.

Ook zullen ze onderworpen worden aan sterke getijdewerkingen, zowel van TRAPPIST-1 als van de naburige planeten dus mogelijk komt er heel veel vulkanisme voor op de planeten. Dit is zeer zeker het geval voor de twee binnenste planeten. Desondanks denken astronomen dat het TRAPPIST-1 systeem een geschikte plaats is om naar buitenaards leven te zoeken.

TRAPPIST-1 is een koude, zwakke ster waardoor de bewoonbare zone, de zone waarin vloeibaar water kan voorkomen, erg dicht bij de ster ligt. Men denkt dat zelfs planeten in een gebonden rotatie potentieel bewoonbaar zijn zolang ze maar een atmosfeer hebben die in staat is om warmte van de dagzijde naar de nachtzijde te transporteren.

De astronomen onderstrepen dat er nog heel veel onderzoek nodig is alvorens men weet of de planeten echt bewoonbaar zijn. De kansen zijn voor de planeten e, f en g het grootst maar ook de rest komt nog steeds in aanmerking vooral als er water voorkomt en de juiste atmosferische condities aanwezig zijn.

Astronomen zullen moeten wachten op betere instrumenten alvorens men in staat is om bijvoorbeeld methaan en zuurstof aan te tonen op deze planeten. Heel erg lang hoeven ze waarschijnlijk daar niet op de wachten want de James Webb telescoop, de opvolger van de Hubble moet eind 2018 gelanceerd worden. Omstreeks 2024 moeten ook de Europese Extremely Large Telescope (EEL) en de Giant Magellan Telescope opgeleverd worden. Al deze telescopen worden in staat geacht om deze waarnemingen te doen. Als er leven op deze planeten is dan zijn deze telescopen in staat de signalen daarvan te ontdekken.

Stel dat er levensvormen voorkomen op één of meer van de TRAPPIST-1 planeten wat zouden ze dan zien? Omdat de ster weinig licht uitzendt is het normale daglicht vergelijkbaar met het licht bij ons kort na zonsondergang. Het is er wel warm omdat de planeten veel onzichtbare, infrarode straling van de ster ontvangen. Alles heeft een zalmachtige, roze gloed. Als er een andere planeet aan de hemel is te zien dan is die ongeveer twee keer ze groot aan de hemel als onze eigen Maan. Spectaculair beeld dus.

Ongeveer 15% van de sterren die zich in de buurt van onze Zon ophouden zijn koude sterren vergelijkbaar met TRAPPIST-1. Astronomen hebben een lijst van ongeveer 600 van die sterren die ze in de nabije toekomst willen gaan onderzoeken.

 

Eerste publicatie: 22 februari 2017
Bron: heel veel persberichten