Astronomen vinden nieuwe ultra-hete Neptunus rond TOI-3261
De nieuw gevonden exoplaneet draait in een baan om de inactieve hoofdreeksster TOI-3261 die zich op een afstand van 978 lichtjaar in het sterrenbeeld Hydrus – Kleine Waterslang bevindt.
De planeet heeft de aanduiding TOI-3261b en heeft een straal van 3,82 keer die van de Aarde. De planeet heeft een massa van 30,3 aardmassa, meer dan twee keer de mediane massa van planeten met de massa van neptunus in grotere banen.
Om deze eigenschappen te bepalen maakten de onderzoekers gebruikt van gegevens van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) van de NASA, de Global Telescope van de Las Cumbres sterrenwacht en de ESPRESSO en HARPS-instrumenten van de ESO.
De metingen plaatsen de exoplaneet midden in de hete Neptunuswoestijn – een categorie planeten met zo weinig leden dat hun schaarste het beeld een verlaten landschap oproept, aldus de astronomen.
Deze categorie van exoplaneten is qua grootte en samenstelling vergelijkbaar met onze eigen Neptunus maar draait extreem dicht om zijn ster.
De exoplaneet draait elke 21 uur om zijn moederster TOI-3261.
Met zo’n nauwe baan verdient deze exoplaneet zijn plek in de exclusieve groep met tot nu toe slechts drie andere ultrakort-periodieke hete Neptunussen: LTT-977b, TOI-849b en TOI-332b.
TOI-3261b blijkt een ideale kandidaat te zijn om nieuwe computermodellen van planeetvorming te testen.
Een deel van de eden dat hete Neptunussen zo zeldzaam zijn is dat het moeilijk is om een dikke gasatmosfeer zo dicht bij een ster te behouden.
Sterren zijn enorm en oefenen daarom een grote aantrekkingskracht uit op de dingen om hen heen, die de gaslagen rond een nabijgelegen planeet kunnen weghalen. Bovendien zenden ook enorme hoeveelheden energie uit die de gaslagen wegblazen.
Beide factoren betekenen dat hete Neptunussen zoals TOI-3261b mogelijk begonnen zijn als veel grotere planeten ter grootte van Jupiter en sindsdien een groot deel van hun massa hebben verloren.
Volgens het team is het TOI-3261-systeem ongeveer 6,5 miljard jaar oud en begon de planeet als een veel grotere gasreus.
De planeet verloor echter waarschijnlijk massa op twee manieren: fotoverdamping, wanneer energie van de ster ervoor zorgt dat gasdeeltjes verdwijnen, en getijdenstripping, wanneer de zwaartekracht van de ster lagen gas van de planeet afstroopt.
De planeet zou zich ook verder van zijn ster kunnen hebben gevormd, waar beide effecten minder intens zouden zijn, waardoor de planeet zijn atmosfeer kon behouden.
De resterende atmosfeer van de planeet, een van de meest interessante kenmerken, zal waarschijnlijk uitnodigen tot verdere atmosferische analyse wat misschien kan helpen de ontstaansgeschiedenis van deze bewoner van de hete Neptunuswoestijn te ontrafelen.
TOI-3261b is ongeveer twee keer zo dicht als Neptunus, wat aangeeft dat de lichtere delen van de atmosfeer in de loop van de tijd zijn verdwenen, waardoor de zwaardere componenten overblijven, aldus de onderzoekers.
Dit toont aan dat de planeet moet zijn begonnen met een verscheidenheid aan verschillende elementen in de atmosfeer, maar in dit stadium is het moeilijk om precies te zeggen wat.
De ontdekking is beschreven in een artikel dat in de Astronomical Journal is gepubliceerd.
Artikel: Emma Nabbie et al. 2024. Surviving in the Hot-Neptune Desert: The Discovery of the Ultrahot Neptune TOI-3261b. AJ 168, 132; doi: 10.3847/1538-3881/ad60be
Eerste publicatie: 29 november 2024
Bron: sci-news
