TESS vindt een “koude Saturnus” met een lang jaar
Twee gigantische planeten, TOI-4600 b en c, die zich op een afstand van 700 lichtjaar bevinden, zijn gevonden in een baan om een zonachtige ster en vullen daarmee een leemte op in ons begrip van gasreuzen. De ontdekking, gedaan met behulp van de TESS ruimtesonde van de NASA, benadrukt de uitdagingen bij het vinden van exoplaneten met een lange periode en biedt unieke inzichten in de atmosferische omstandigheden van “gematigde” gasreuzen, waarbij TOI-4600 c een van de koudste is die we kennen.
Twee gigantische planeten, vergelijkbaar met Saturnus in ons eigen zonnestelsel, draaien rond een ster die lijkt op onze zon, zo’n 700 lichtjaar verwijderd. De buitenplaneet heeft het langste jaar – 483 dagen – van alle tot nu toe door TESS gevonden planeten. Het is ook een van de koudste.
Astronomische betekenis
De twee planeten, TOI-4600 b en c, zouden belangrijk kunnen zijn voor astronomen die onderzoeken hoe grote, gasvormige planeten ontstaan en evolueren. En ze beginnen een leemte in de kennis op te vullen tussen gasreuzen zoals Jupiter en Saturnus in ons zonnestelsel en “hete Jupiters” (en ook “warme Jupiters”) elders in ons sterrenstelsels.
Uitdagingen voor het vinden van exoplaneten
De decennialange jacht op exoplaneten – planeten rond andere sterren – heeft tot nu toe ruim 5500 exoplaneten opgeleverd, waarvan wordt bevestigd dat ze verspreid zijn over de Melkweg, die vermoedelijk honderden miljarden planeten bevat. Maar de heersende detectiemethode levert relatief weinig “lang-periodieke”-planeten op, met jaren die 50 dagen of langer duren. Deze methode, waarbij op zoek wordt gegaan naar “schaduwen”, onthult veel gemakkelijker planeten die dichtbij hun sterren draaien, met veel kortere jaren. De zoektocht naar schaduwen, ook wel transitiemethode genoemd, legt het kleine dipje in het sterlicht vast wanneer een in een baan om de ster draaiende planeet de zijde van de ster kruist.
Ruimtetelescopen zoals TESS die op deze methode vertrouwen, zijn verantwoordelijk voor de overgrote meerderheid van de detecties van exoplaneten. Maar hoe langer de baan van een planeet, hoe moeilijker het voor TESS is om hem op zijn reis voorlangs de ster te vangen. Toch heeft een internationaal team van astronomen op basis van TESS-gegevens in een onlangs gepubliceerd onderzoek vastgesteld dat TOI-4600 b en c lange omloopbanen hebben: 83 dagen voor planeet b en 483 dagen voor planeet c (een jaar dat iets langer is dan dat van de Aarde).
Baan- en compositie-inzichten
Deze banen klinken misschien niet erg indrukwekkend vergeleken met de gasreuzen in ons zonnestelsel. Voor Jupiter duurt een reis rond de Zon 12 jaar, een “jaar” op Saturnus is gelijk aan meer dan 29 jaar op Aarde. Maar omdat er minder langperiodieke exoplaneten zijn gedetecteerd die voorlangs hun ster reizen, zouden TOI-4600 b en c een goudmijn aan gegevens kunnen blijken op te leveren. Terwijl ruimtetelescopen enkele atmosferische componenten van hete en warme Jupiters hebben kunnen meten, bieden TOI-4600 b en c het zeldzame vooruitzicht om atmosferische ingrediënten van “gematigde” gasreuzen te onthullen – die zonder verschroeiende atmosfeer.
Klimaat van nieuw gevonden planeten
“Gematigd” is uiteraard een relatief begrip. Als je op zoek bent naar vakantiebestemmingen kun je deze twee planeten het beste van de lijst laten. TOI-4600 c, iets kleiner dan Saturnus en bijna 7 keer zo groot als de Aarde, heeft een geschatte atmosferische temperatuur van 74°C. Planeet c, ongeveer zo groot als Saturnus en ruim 9 keer zo groot als de Aarde, heeft een geschatte temperatuur van -82°C. dat is een van de koudste exoplaneten die TESS tot nut oe heeft gevonden.
Een internationaal team van astronomen onder leiding van astronoom Ismael Mireles van de universiteit van New Mexico publiceerden hun artikel over de twee planeten in het tijdschrift Astrophysical Journal Letters.
Artikel: “TOI-4600 b and c: Two Long-period Giant Planets Orbiting an Early K Dwarf” by Ismael Mireles, Diana Dragomir, Hugh P. Osborn, Katharine Hesse, Karen A. Collins, Steven Villanueva, Allyson Bieryla, David R. Ciardi, Keivan G. Stassun, Mallory Harris, Jack J. Lissauer, Richard P. Schwarz, Gregor Srdoc, Khalid Barkaoui, Arno Riffeser, Kim K. McLeod, Joshua Pepper, Nolan Grieves, Vera Maria Passegger, Solène Ulmer-Moll, Joseph E. Rodriguez, Dax L. Feliz, Samuel Quinn, Andrew W. Boyle, Michael Fausnaugh, Michelle Kunimoto, Pamela Rowden, Andrew Vanderburg, Bill Wohler, Jon M. Jenkins, David W. Latham, George R. Ricker, Sara Seager and Joshua N. Winn, 30 August 2023, The Astrophysical Journal Letters.
Eerste publicatie: 10 april 2024
Bron: scitechdaily
