Deze exoplaneet draait in 18 uur om zijn ster

Artist impression van een "hete Jupiter"
Artist impression van een gasplaneet die extreem dichtbij om zijn ster draait. Deze gasplaneten worden “hete Jupiters” genoemd. Credit: NASA/JPL-Caltech

De afgelopen tien jaar zijn er buiten ons zonnestelsel duizenden planeten ontdekt. Deze planeten hebben het mogelijk gemaakt dat astronomen planeetsystemen hebben kunnen bestuderen die ons voorstellingsvermogen te boven gingen. Dit heeft dan met name betrekking op zware gasreuzen die verschillende malen zwaarder zijn dan Jupiter (de zogenaamde “super-Jupiters”). En dan zijn er ook nog de gasreuzen die erg dicht rond hun ster draaien, de zogenaamde “hete Jupiters”.

Ons normale denkpatroon zegt eigenlijk dat gasreuzen ver van hun ster moeten voorkomen en dat ze banen hebben van tien jaar of langer. Echter, recent onderzoek door een internationaal team van astronomen leverde een “hete Jupiter” op met de kortste baanperiode tot nu toe. De planeet NGTS-10b is ongeveer 1600 lichtjaar van de Aarde verwijderd en draait in slechts 18 uur om zijn ster heen.

Het onderzoek is onlangs verschenen in de “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. De planeet is ontdekt met behulp van de Next Generation Transit Survey (NGTS) die zich op de Paranal sterrenwacht van de ESO in Chili bevindt. De opstelling wordt gebruikt door een groep Europese universiteiten en astronomische organisaties om er mee naar extroplaneten te zoeken.

De Next Generation Transit Survey

De NGTS is speciaal ontworpen om planeten met de grootte van Neptunus en zogenaamde “super-Aardes” te ontdekken rond heldere sterren. Op dit moment is de meerderheid van de grote planeten met een korte omloopbaan een hete Jupiter. Deze planeten zijn relatief eenvoudig met telescopen vanaf de aarde te vinden met behulp van de transitie methode.

De Next Generation Transit Survey (NGTS) is een robotisch systeem dat is ontworpen om planeten met de grootte van Neptunus te vinden. De NGTS bestaat uit 12 identieke telescopen met een spiegeldoorsnede van 20 cm. De opstelling bevindt zich op de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili. Astronomen meten het minuscule verschil in licht (tot 0.1%) als een planeet voorlangs de ster beweegt. Op dit moment zijn er op deze manier negen nieuwe exoplaneten gevonden waarvan NGTS-4b een planeet is met de grootte van Neptunus.

De meeste hete Jupiters die worden gevonden hebben een omlooptijd van ongeveer 10 dagen. NGTS-4b is hierbij een speciaal geval. De meeste hete Jupiters met een ultra korte omlooptijd (degenen met een omlooptijd van kleiner dan 24 uur) zijn in theorie het gemakkelijkste te vinden maar blijken wel het zeldzaamste te zijn. Van de 137 hete Jupiters die er momenteel bekend zijn, zijn er slechts zes die een omlooptijd van kleiner dan 24 uur hebben.

Aan de hand van de NGTS-gegevens ontdekten de onderzoekers dat NGTS-10b ongeveer even groot is als Jupiter maar ongeveer twee keer meer massa heeft. Zijn ster, NGTS-10, is een relatief actieve oranje dwerg die zich nog op de hoofdreeks bevindt. Het is een ster van spectraalklasse K5V. De ster is een beetje kleiner, lichtzwakker en kouder dan onze zon. Maar omdat NGTS-10b ontzettend dicht rond de ster draait krijgt de planeet wel enorm veel hitte en straling te verwerken.

Hete Jupiters

Met een omlooptijd van slechts 18 uur is NGTS-10b niet alleen de kortste periode die tot nu toe is waargenomen. De planeet staat ook op een zeer korte lijst van planeten die in aanmerking komen voor de studie van getijde-interacties tussen sterren en een planeet. De verwachting is dat deze reuzenplaneten die dicht bij hun ster staan met hun sterren zullen interageren en uiteindelijk naar de ster toe spiraliseren en door de ster zullen worden opgeslokt. Dus of we hebben het geluk dat we planeten als NGTS-10b kunnen vangen terwijl ze in een spiraal terechtkomen, of de getijdeninteractieprocessen zijn minder efficiënt dan we verwachten en kunnen planeten met een ultrakorte omlooptijd gedurende langere tijd overleven.

NGTS-10b heeft een baan binnen de 1,46 ± 0,18 Roche-straal van zijn ster en dat betekent dat de planeet langzaam naar de ster toe spiraliseert. Astronomen hebben berekend dat de komende tientallen jaren de omloopsnelheid met 7 seconden zal afnemen en dat de planeet uiteindelijk aan stukken wordt gescheurd door de ster NGTS-10.

Als de getijdenkrachten efficiënt zijn dan zal NGTS-10b de komende 38 miljoen jaar heel langzaam naar de ster toe spiraliseren en uiteindelijk door de ster worden opgeslokt. Maar als het proces minder efficiënt verloopt dan kan de planeet veel langer blijven bestaan. Het onderzoeksteam hoopt in de toekomst nieuwe metingen te kunnen doen om het lot van NGTS-10b te kunnen bepalen.

De komende tijd jaar hopen de onderzoekers nieuwe waarnemingen te kunnen doen van NGTS-10b. Ze hopen dan te kunnen zien of de planeet daadwerkelijk richting de ster spiraliseert. Directe metingen van de snelheid van invallen (als die er is) maken het mogelijk voor astronomen om de efficiëntie van getijdekrachten tussen sterren en planeten beter te kunnen berekenen.

Meer Informatie

 

Eerste publicatie: 5 oktober 2019
Bron: UniverseToday




%d bloggers liken dit: