Astronomen vinden twee grote planeten bij een rode dwerg
Met behulp van data van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) en verschillende telescopen op Aarde hebben astronomen een systeem met twee planeten bevestigd. Het bestaat uit een super-Aarde en een mini-Neptunus en ze draaien rond de rode dwerg TOI-2096.
TOI-2096 bevindt zich op een afstand van 156,5 lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Draco – Draak. De ster is ook bekend als TIC 142748283 en heeft twee massieve planeten.
De binnenste planeet is een zogenoemde super-Aarde die ongeveer 1,3 keer zo groot is als onze planeet. De buitenste planeet is een mini-Neptunus die ongeveer 1,9 keer groter is dan de Aarde.
Ze worden TOI-2096b en TOI-2096c genoemd en het lijkt erop dat ze in een licht excentrische baan om de ster draaien.
“Door een uitgebreide analyse van de gegevens te maken ontdekten we dat de twee planeten in resonerende banen draaien: voor elke baan van de buitenplaneet draait de binnenplaneet twee keer om de ster,” dit zegt Mathilde Timmermans, doctoraal student aan de universiteit van Luik.
“Hun periodes zijn daarom bijna een veelvoud van elkaar met ongeveer 3,12 dagen voor TOI-2096b en ongeveer 6,38 dagen voor TOI-2096c.”
Dit is een bijzondere configuratie en het veroorzaakt een sterke zwaartekrachtinteractie tussen de beide planeten. Deze interactie vertraagt of versnelt de passage van de planeten voor hun ster en zou in de nabije toekomst kunnen leiden tot het meten van de planetaire massa’s met behulp van grotere telescopen.
Hoewel de grootte van planeet TOI-2096b compatibel is met een rotsachtige samenstelling, bevindt TOI-2096c zich in een bepaalde parameterruimte waar verschillende formatiemodellen verschillende voorspellingen opleveren voor de samenstelling ervan.
Volgens Timmermans zijn deze planeten van cruciaal belang gezien hun grootte want het ontstaan van super-Aardes en mini-Neptunussen is nog steeds een raadsel. Astronomen hebben verschillende formatiemodellen die het proberen uit te leggen maar geen enkel model past perfect bij de waarnemingen.
TOI-2096 is het enige tot nu toe gevonden systeem dat een super-Aarde en een mini-Neptunus heeft, precies op de afmetingen waar de modellen elkaar tegenspreken. Met andere woorden, TOI-2096 kan een systeem zijn waarnaar astronomen op zoek waren om te begrijpen hoe deze planetaire systemen zijn ontstaan.
De onderzoekers ontdekten ook dat de TOI-2096-planeten in hun klasse ideaal zijn voor atmosferisch onderzoek.
In het bijzonder het NIRSPec/Prism-instrument aan boord van de James Webb Space Telescope is hier voor geschikt en alleen de planeten van TRAPPIST-1 en LP 791-18c zijn geschikter.
In de context van de toekomstige Ariël-missie van de ESA, hoewel de planeten niet tot de beste behoren om te worden bestudeerd met behulp van ArielRad, liggen ze in een deel van de parameterruimte dat slecht bevolkt is, waardoor de deur open blijft staan oom te worden opgenomen in speciale onderzoeken voor kleine planeten in meervoudige planeetsystemen.
Deze kenmerken maken het TOI-2096-systeem aantrekkelijk voor verdere analyses en onderzoeken in verschillende disciplines, zoals ontstaan en evolutie van planeten, multi-planeet dynamiek, modellering van het binnenste van planeten, planeet-planeet- eb ster-planeet-interacties, vergelijkende planetologie en atmosferische karakterisering.
Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics.
Artikel: F.J. Pozuelos et al. 2023. A super-Earth and a mini-Neptune near the 2:1 MMR straddling the radius valley around the nearby mid-M dwarf TOI-2096. A&A 672, A70; doi: 10.1051/0004-6361/202245440
Eerste publicatie: 26 mei 2023
Bron: sci-news
