Astronomen ontdekken nieuwe klasse van lichte Super-Aardes

55 Cancri e - planeet Janssen
Artist impression van planeet Janssen voorlangs zijn ster. Credit: NASA/ESA

Een nieuwe soort exoplaneet, een super-Aarde, bevat wellicht heel veel robijnen en saffieren. Dit schrijven astronomen in een onlangs verschenen artikel.

Tijdens de zoektocht naar planeten bij andere sterren zijn astronomen op heel veel verschillende types planeten gestuit. Een van die klassen van exoplaneten zijn de super-Aardes: rotsachtige planeten met een massa van maximaal 10 maal de Aarde. Omdat er in ons eigen zonnestelsel geen vergelijkbare planeet voorkomt is er nog heel veel onbekend over dit soort planeten.

Een onderzoeksgroep bestaande uit onderzoekers uit Zwitserland en Engeland heeft nu onderzocht hoe deze super-Aardes zouden kunnen ontstaan. Planeten klonteren samen uit een protoplanetaire schijf van gas en stof die om een nieuwe ster draait. In deze schijf varieert de temperatuur afhankelijk van de afstand tot de ster en dat bepaalt welke mineralen er in de schijf kunnen ontstaan. Volgens de onderzoekers zou dit kunnen leiden tot het ontstaan van een breed spectrum aan planeten die op basis van hun samenstelling van elkaar verschillen.

De onderzoekers suggereren nu dat ze een nieuwe klasse van super-Aardes hebben ontdekt, een klasse die rijk is aan saffier en robijn. Volgens een van de onderzoekers, verbonden aan de universiteit van Zurich in Zwitserland hebben ze aangetoond dat de variatie in samenstelling van planeten vele malen groter is dan voorheen werd aangenomen.

Eerder onderzoek stelde altijd dat super-Aardes rijk aan ijzer zijn, net zoals onze eigen planeet. Deze planeten zouden worden gevormd in de koudere delen van de protoplanetaire schijf. Echter het nieuwe onderzoek stelt dat het nieuwe type super-Aarde rijk is aan calcium en aluminium maar ook aan mineralen die deze elementen bevatten zoals saffier en robijn. Deze planeten zouden zijn ontstaan in hetere delen van de protoplanetaire schijf.

De onderzoekers hebben berekend dat deze nieuwe klasse van super-Aardes een dichtheid heeft die 10-20 procent lager is dan de dichtheid van de Aarde. Ze stellen zelfs dat eerder onderzoek dergelijke super-Aardes heeft ontdekt die aan deze beschrijving voldoen.

Zo werden de super-Aardes 55 Cancri e (door de IAU planeet Janssen gedoopt) en WASP-47 e bestudeerd. Eerder onderzoek had al laten ziend at deze planeten een ongebruikelijke lage dichtheid hebben. Een mogelijke verklaring voor deze lage dichtheden was dat ze omgeven zouden zijn door een dikke atmosfeer maar deze mogelijkheid is afgeschreven omdat de planeten zo dicht om hun ster draaien dat ze extreem heet zijn. Door die extreme hitte zou een dikke atmosfeer al lang geleden zijn verdampt. Een derde eerder al bestudeerde planeet, HD 219134 b zou eenzelfde samenstelling hebben.

Uitgaande van hun modellen en waarnemingen is de kans groot dat de bestudeerde planeten een heel andere samenstelling hebben dan de meerderheid van de super-Aardes, aldus de onderzoekers.

De wetenschappers hebben hun resultaten op 18 december 2018 gepubliceerd in het tijdschrift “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

Eerste publicatie: 24 december 2018