Kale super-Aardes bieden aanwijzingen voor de evolutie van hete atmosferen

kale super-Aardes bij rode dwergen
Artist impressie toont de grootte van de planeten die in dit onderzoek werden waargenomen. De straal van TOI-1634 is 1,5 groter dan de straal van de Aarde en de straal van TOI-1685 is 1,8 keer de straal van de Aarde. De planeten zouden een rode kleur hebben die wordt veroorzaakt door het licht van de rode dwergen waar ze omheen draaien. Credit: Astrobiology Center.

Een groep astronomen van het Astrobiology Center, het National Observatory of Japan, de universiteit van Tokyo en andere instituten hebben twee rotsachtige super-Aardes gevonden die geen atmosfeer hebben en die in een nauwe baan om twee verschillende rode dwergen draaien. Deze planeten bieden een kans om de evolutie van hete rotsplaneten te bestuderen.

In dit onderzoek werden met de Subaru en andere telescopen vervolgwaarnemingen gedaan van twee kandidaat planeten (TOI-1634b en TOI-1685b, beiden eerder gevonden door de TESS ruimtesonde van de NASA). Beide kandidaten bevinden zich in het sterrenbeeld Perseus en ze zijn beiden ongeveer even ver van de Aarde verwijderd. TOI-1634b bevindt zich op een afstand van 114 lichtjaar en TOI-1685b is ongeveer 122 lichtjaar van de Aarde verwijderd. Het team bevestigde dat de kandidaten rotsachtige super-Aardes zijn die in minder dan 24 uur om hun sterren heen draaien.

De waarnemingen, gedaan met de InfraRed Doppler (IRD) spectrograaf gemonteerd aan de Subaru telescoop, maten ook de massa’s van deze planeten en gaven inzicht in de interne en atmosferische structuren va deze planeten. De resultaten toonden aan dat de planeten “kaal” zijn. Dit betekent dat ze geen oorspronkelijke dikke waterstof-heliumatmosferen hebben, mogelijk als gevolg van interacties met extreem nabije moedersterren.

Dit maakt ruimte voor een secundaire atmosfeer die bestaat uit gassen die vanuit de planeet vrijkomen. De resultaten laten ook zien dat TOI-1634b een van de grootste (1,8 * de straal van de Aarde) en meest massieve (10 aardmassa’s) planeten is onder de bekende rotsplaneten met een ultrakorte periode. Deze nieuwe planeten bieden uitstekende mogelijkheden om te bestuderen welke atmosferen zich eventueel kunnen ontwikkelen op rotsachtige planeten met een ultrakorte periode, en geven aanwijzingen om te helpen begrijpen hoe dergelijke ongewone planeten worden ontstaan.

Verdere waarnemingen door toekomstige telescopen, waaronder de James Webb Space Telescope, zijn bedoeld om de atmosferen van deze planeten te detecteren en te karakteriseren. Doel van dit project is om de kandidaten die door TESS zijn geïdentificeerd intensief op te volgen met de Subaru telescoop. Dit project is nog in volle gang en veel ongewone planeten zullen de komende jaren nog worden bevestigd, aldus de onderzoekers.

Onderzoeksrapport: “Two Bright M Dwarfs Hosting Ultra-Short-Period Super-Earths with Earth-like Compositions” 

Eerste publicatie: 29 september 2021
Bron: spacedaily.com