Astronomen ontdekken systeem van zes exoplaneten rond HD 110067
De heldere nabijgelegen ster HD 110067 herbergt zes transiterende sub-Neptunussen die een reeks resonante banen volgen.
HD 110067 is een heldere ster van spectraalklasse K0 die ongeveer 100 lichtjaar van ons is verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Coma Berenices.
De ster, ook bekend als TIC 347332255, heeft een massa en straal van ongeveer 80% van die van de Zon.
In 2020 ontdekte de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) van de NASA dipjes in de helderheid van de ster, wat erop duidde dat planeten voor het oppervlak van de ster langs passeerden,
Een voorlopige analyse bracht twee mogelijke planeten aan het licht: één met een omlooptijd van 5,642 dagen en de andere met een nog niet vast te stellen periode.
In 2022 nam TESS de ster opnieuw waar. Het analyseren van de gecombineerde datasets sloot de oorspronkelijke interpretatie uit, maar presenteerde twee verschillende mogelijke planeten.
Hoewel deze detecties veel zekerder waren dan de originelen, was er veel aan de TESS-gegevens dat nog niet klopte.
Daarom besloten de onderzoekers om ook de Characterising ExOPlanet Satellite (CHEOPS) van de ESA in te zetten. Ze gingen op zoek naar signalen tussen alle potentiële perioden die deze planeten zouden kunnen hebben.
Ze bevestigden een derde planeet in het systeem en realiseerden zich dat ze de sleutel hadden gevonden om het hele systeem te ontsluiten, omdat het nu duidelijk was dat de drie planeten zich in een orbitale resonantie bevonden.
De buitenste planeet, HD 11076d, heeft 20,519 dagen nodig om eenmaal om zijn ster te draaien, wat extreem dicht bij de 1,5 keer de omlooptijd van de volgende planeet, HD 110067c, ligt, met een omlooptijd van 13,673 dagen.
Dit is op zijn beurt bijna precies 1,5 keer de omlooptijd van de binnenplaneet, HD 110067b, met 9,114 dagen.
Door andere orbitale resonanties te voorspellen en deze te matchen met de resterende onverklaarbare gegevens konden de onderzoekers de andere drie planeten in het systeem ontdekken: HD 110067e, HD 110067f en HD 110067g.
Volgens de onderzoekers verkregen ze via CHEOPS de resonantie configuratie waarmee ze alle andere perioden konden voorspellen. Zonder die waarneming van CHEOPS was dat onmogelijk geweest. De onderzoekers denken dat slechts ongeveer 1% van alle systemen in resonantie blijft.
Daarom is HD 110067 bijzonder en nodigt het uit tot verder onderzoek. Het toont onderzoekers de ongerepte configuratie van een planetenstelsel dat onaangeroerd heeft overleefd.
Van de slechts drie bekende resonantiesystemen met zes planeten is dit nu het tweede dat door CHEOPS is gevonden, en dat in slechts drie jaar tijd.
Het HD 110067-systeem biedt een kans om meer te leren over sub-Neptunussen en hoe systemen in deze configuratie kunnen ontstaan.
Het feit dat de planeten in het HD 110067-systeem zij gedetecteerd via de transitiemethode is van cruciaal belang, aldus de onderzoekers. Terwijl ze voor de ster langs passeren, filtert het licht ook door de planetaire atmosferen en die eigenschap stelt astronomen in staat de chemische samenstelling en andere eigenschappen van de atmosfeer te bepalen.
Aangezien er veel licht nodig is, zijn de heldere ster HD 110067 en zijn planeten een ideaal doelwit voor verder onderzoek om de planetaire atmosferen te karakteriseren.
De sub-Neptunussen van het HD 11067-systeem lijken een lage massa te hebben, wat er op wijst dat ze mogelijk gas- of waterrijk zijn.
Toekomstige waarnemingen, bijvoorbeeld met de Webb Space Telescope, van deze planetaire atmosferen zouden kunnen bepalen of de planeten rotsachtig of waterrijk zijn.
De ontdekking is gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
Artikel: R. Luque et al. 2023. A resonant sextuplet of sub-Neptunes transiting the bright star HD 110067. Nature 623, 932-937; doi: 10.1038/s41586-023-06692-3
Eerste publicatie: 2 december 2023
Bron: sci-news
