Astronomen ontdekken reuzenplaneten rond een baby ster

reuzenplaneten bij babyster
Artist impression van het planetensysteem bij de jonge ster CI Tauri. Credit: University of Cambridge

Astronomen hebben een piepjonge ster gevonden waar minstens vier planeten in grootte variërend tussen Jupiter en Saturnus om heen draaien. Het is voor het eerst dat er zoveel zware planeten worden gevonden in een piepjong stersysteem. Het systeem vestigt meteen een nieuw record voor wat betreft het verschil in afstanden van de planeten tot hun ster. De buitenste planeet bevindt zich meer dan 1000 * verder weg van de ster dan de binnenste planeet en dat roept vragen op over hoe dit systeem is ontstaan.

De ster is slechts 2 miljoen jaar oud, nog een kleuter in astronomische termen, en wordt omringd door een gigantische schijf van stof en ijs. Deze schijf is bekend als een protoplanetaire schijf en hieruit ontstaan planeten, manen, asteroïden en andere astronomische objecten die we gewoonlijk in een stersysteem aan kunnen treffen.

De ster was al bekend bij astronomen omdat het de eerste zogenoemde hete Jupiter bevat, een zware planeet die op korte afstand om zijn ster draait, bij een jonge ster. Ofschoon hete Jupiters het eerste type exoplaneet is dat werd ontdekt heeft hun bestaan lange tijd voor grote vraagtekens gezorgd onder astronomen omdat men vaak denkt dat ze zich te dicht bij hun ster bevinden om op die plek te zijn ontstaan.

Nu heeft een team astronomen, geleid door de Universiteit van Cambridge, met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) gezocht naar broertjes en zusjes van deze jonge hete Jupiter. Ze ontdekten drie duidelijke openingen in de protoplanetaire schijf die volgens hun theoretische modellen hoogstwaarschijnlijk zijn veroorzaakt door drie additionele gasreuzen die ook om de ster draaien. Hun resultaten zijn verschenen in het tijdschrift The Astrophysical Journal Letters.

Het gaat om de ster CI Tau die zich op een afstand van 518 lichtjaar van ons bevond in het sterrenbeeld Taurus – Stier. De ster bevindt zich in een gebied waar veel jonge sterren voorkomen. De vier planeten beschreven allemaal een heel verschillende baan. De binnenste planeet, de hete Jupiter, draait in een baan vergelijkbaar met Mercurius om de ster. De verste banen bevinden zich op een afstand van meer dan drie keer de afstand Zon – Neptunus. De twee buitenste planeten hebben een massa die ongeveer gelijk is aan de massa van Saturnus en de twee binnenste planeten hebben een massa van één respectievelijk tien * de massa van Jupiter.

De ontdekking roept bij astronomen veel vragen op. Bij ongeveer 1% van alle sterren worden hete Jupiters gevonden maar de meeste van de gevonden hete Jupiters zijn honderden keren ouder dan CI Tau. Astronomen hebben geen idee of de structuur die bij CI Tau wordt waargenomen normaal is voor hete Jupiters of dat er gezocht moet worden naar een andere verklaring.

Volgens de astronomen is het ook niet duidelijk welke rol de andere planeten hebben gespeeld in het proces waarbij de binnenste planeet in zijn extreem nauwe baan is gekomen en of dit misschien een heel normaal mechanisme is om hete Jupiters te maken. Verder is het nog een raadsel hoe de twee buitenste planeten zo ver van hun ster hebben kunnen ontstaan.

Modellen die het ontstaan van planeten beschrijven zijn er op gericht om te kunnen verklaren wat we al hebben waargenomen dus nieuwe ontdekkingen hoeven niet persé in die modellen te passen. Men verwacht dat planeten met een massa als Saturnus ontstaan uit een vaste kern die later pas een dikke deken van gas om zich heen vormt maar men neemt aan dat dergelijke processen op grote afstand van de ster redelijk langzaam verlopen. De huidige modellen kunnen het ontstaan van dergelijke zware planeten op deze grote afstanden die nu zijn waargenomen, niet verklaren.

Om antwoorden te vinden op alle vragen is het noodzakelijk om het stersysteem op meerdere golflengtes te bestuderen zodat er meer informatie wordt verkregen over de eigenschappen van de protoplanetaire schijf en de planeten. Ondertussen zal ALMA, de eerste en tot nu toe enige telescoop die planeten tijdens hun ontstaan kan onderzoeken, vermoedelijk zorgen voor nog meer verrassingen in andere stersystemen en zal ons beeld over planeetvorming danig bijgesteld moeten worden.

Bron: C. J. Clarke et al. High-resolution Millimeter Imaging of the CI Tau Protoplanetary Disk: A Massive Ensemble of Protoplanets from 0.1 to 100 au, The Astrophysical Journal (2018).

 

Eerste publicatie: 16 oktober 2018

 

We doen ons best om alle artikelen zonder taal-, tik- en inhoudelijke fouten te plaatsen maar ondanks alle controle zie je zelf vaak je eigen fouten niet meer. Daarom stellen we het uitermate op prijs als je een fout komt melden!
Als je een spelfout hebt gevonden selecteer dan a.u.b. de tekst en druk Ctrl+Enter. Heb je een inhoudelijke fout gevonden, schrijf dan in het commentaarveld wat er volgens jou niet correct is.
We proberen alle gemelde fouten zo snel als mogelijk te verbeteren. Omdat de meldingen anoniem zijn vindt er geen communicatie plaats met de indiener. We houden ons het recht voorbehouden om meldingen niet te verwerken.

%d bloggers liken dit:

Spelling error report

The following text will be sent to our editors: