Opgezwollen Jupiterachtige planeet gevonden in een baan om een koele rode dwerg
TOI-3757b is de exoplaneet met de laagste dichtheid waarvan bekend is dat die om een rode dwerg draait.
Volgens astronomen kunnen reuzenplaneten lastig ontstaan rond rode dwergsterren. Tot nu toe zijn er alleen kleine onderzoeken gedaan m.b.v. Dopplerwaarnemingen en die vonden reuzen planeten veel verder weg van deze rode dwergsterren. Tot nu toe is er geen voldoende grote steekproef van planeten om op een robuuste manier om gasplaneten te vinden die zich dichtbij de rode dwerg bevinden.
De nieuw gevonden exoplaneet is iets groter dan Jupiter maar vier keer minder massief.
De exoplaneet wordt aangeduid als TOI-3757b. de planeet heeft een gemiddelde dichtheid van 0,27 g/cm3 en dat is minder dan de helft van de dichtheid van Saturnus (de planeet met de laagste dichtheid in het zonestelsel). Deze dichtheid is ongeveer een kwart van de dichtheid van water en dat zou betekenen dat de planeet theoretisch op water blijft drijven. De planeet draait in slechts 3,5 dagen om zijn moederster TOI-3757, heen.
Deze rode dwerg wordt ook aangeduid als TIC 445751830, 2MASS J06040089+5501126 en UCAC4 726-03840. De ster bevindt zich in de richting van het sterrenbeeld Voerman – Auriga en is ongeveer 480 lichtjaar van ons verwijderd.
Die extreem lage dichtheid zou het resultaat van twee factoren kunnen zijn. De eerste is gerelateerd aan de rotsachtige kern van de planeet; men neemt aan dat gasreuzen beginnen als een massieve rotsachtige kern met een massa van ongeveer 10 keer de Aarde. Op dat moment trekken ze heel snel enorme hoeveelheden omringend gas aan en worden ze de gasreuzen zoals wij die heden ten dage zien.
Vergeleken met andere rode dwergen met gasreuzen heeft TOI-3757 veel minder zware elementen end at kan er toe geleid hebben dat d rotsachtige kern vele langzamer is ontstaan waardoor het aantrekken van gas werd vertraagd en de dichtheid van de planeet als geheel werd beïnvloed.
De tweede factor kan de baan van de planeet zijn die vermoedelijk licht elliptisch is. De planeet komt soms dichter bij de ster dan anders waardoor er extreme opwarming plaatsvindt en de atmosfeer kan uitdijen.
TOI-3757b werd gevonden met behulp van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS0 van de NASA en bevestigd met de Habitable-zone Planet Finder (HPF) aan de Hobby-Eberley Telescope en het NEID-instrument aan de WIYN 3,5 meter telescoop.
Volgens de onderzoekers zouden toekomstige waarnemingen met de Webb Space Telescope meer informatie kunnen verschaffen over de opgezwollen aard van de exoplaneet.
Het vinden van meer van dergelijke systemen met gigantische planeten, waarvan ooit werd aangenomen dat ze extreem zeldzaam waren rond rode dwergen, maakt deel uit van het doel van de onderzoekers om te begrijpen hoe planeten ontstaan.
De ontdekking wordt beschreven in een artikel in de Astronomical Journal.
Artikel: Shubham Kanodia et al. 2022. TOI-3757b: A Low-density Gas Giant Orbiting a Solar-metallicity M Dwarf. AJ 164, 81; doi: 10.3847/1538-3881/ac7c20
Eerste publicatie: 22 oktober 2022
Bron: Sci-News
