Buitenaards leven - exoplaneten

Exoplaneet ter grootte van Neptunus gevonden bij de ster HD 56414

Met een effectieve temperatuur van 8500 Kelvin is de ster HD 56414 een van de heetste sterren die een planeet kleiner dan Jupiter heeft

Artist impressie van HD 56141b
Een artist impressie van een planeet met de grootte van Neptunus rond een ster van spectraalklasse A. Credit: Steven Giacalone, University of California, Berkeley.

De ster HD 56414 is ongeveer 873 lichtjaar van de Aarde verwijderd en bevindt zich in de richting van het sterrenbeeld Volans – Vliegende Vis. De ster is ook bekend als TOI-1228, TIC 300038935 of SAO 249773. TOI-1228 is ongeveer 420 miljoen jaar oud. Veel jonger dus dan de Zon die ongeveer 4,5 miljard jaar oud is.

De nieuw gevonden exoplaneet draait in 29 dagen om TOI-1228 heen en doet dat op een afstand die overeenkomt met ongeveer 1/4de van de afstand tussen de Aarde en de Zon, ± 37,5 miljoen kilometer. De planeet heeft een straal van 3,7 keer * de Aarde en behoort tot de klasse van de “warme Neptunussen”.

De planeet wordt HD 56414b (TOI-1228b) genoemd en is gevonden met behulp van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) van de NASA terwijl hij om een ster van spectraalklasse A draait.

De huidige detectiemethodes voor exoplaneten vinden het gemakkelijkst planeten met korte, snelle omlooptijden rond hun sterren. Maar deze planeet heeft een langere omlooptijd dan de meeste die tot nu toe zijn gevonden.

Een gemakkelijker te vinden planeet ter grootte van Neptunus die dichter bij een heldere ster van spectraalklasse A staat zou door de harde stellaire straling snel van zijn gas worden ontdaan en gereduceerd worden tot een niet-detecteerbare kern.

Hoewel deze theorie is voorgesteld om de zogenaamde woestijn van hete Neptunussen rond rodere sterren te verklaren was onbekend of dit, vanwege het gebrek aan bekende planeten rond de heldere sterren in ons melkwegstelsel, zich ook uitstrekt tot de hetere sterren.

De ontdekking van HD 5641b net buiten de zone waar de planeet van zijn gas zou zijn ontdaan suggereert dat heldere sterren van spectraalklasse A mogelijk talrijke onzichtbare kernen hebben in de hete Neptunus-zone die wachten om gevonden te worden door middel van meer gevoelige technieken.

Bepalen of de zogenoemde woestijn van hete Neptunussen zich ook uitstrekt tot sterren van spectraalklasse A geeft inzicht in het belang van nabij-ultraviolette straling bij het beheersen van atmosferische processen. Dit resultaat is belangrijk oor het begrijpen van de fysica van atmosferisch massaverlies en het onderzoeken van het ontstaan en de evolutie van kleine planeten.

In hun onderzoek hebben de astronomen ook het effect gemodelleerd dat straling van de ster op de planeet zou hebben en concludeerden dat, hoewel de ster langzaam de atmosfeer van de planeet verdampt, hij waarschijnlijk een miljard jaar zou overleven. Dit is voorbij het punt waarop de ster naar verwachting door zijn brandstof heen is en als een supernova eindigt.

Planeten ter grootte van Jupiter zijn minder vatbaar voor zogenaamde fotoverdamping van de atmosfeer omdat kun kernen massief genoeg zijn om al het waterstof vast te houden. Er is een balans tussen de centrale massa van de planeet en hoe opgezwollen de atmosfeer is.

Bij planeten ter grootte van Jupiter of groter is de planeet massief genoeg om door de zwaartekracht zijn gezwollen atmosfeer vast te houden. Terwijl als je naar planeten met de grootte van Neptunus kijkt, daar is de atmosfeer nog steeds opgezwollen maar de planeet niet zo massief en dus kunnen ze hun atmosfeer veel gemakkelijker verliezen.

De resultaten van het onderzoek worden in de Astrophysical Journal Letters gepubliceerd.

Artikel: Steven Giacalone et al. 2022. HD 56414b: A Warm Neptune Transiting an A-type Star. ApJL 935, L10; doi: 10.3847/2041-8213/ac80f4

Eerste publicatie: 13 augustus 2022
Bron: Sci-News