Zeldzame hete “Neptunus” gevonden bij nabije dwergster

Astronomen hebben met behulp van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) en twee telescopen op de Aarde een hete “Neptunus”-achtige exoplaneet gevonden in een baan om de ster TOI-824. Dit is een dwergster van spectraalklasse K. de ster bevindt zich op een afstand van ongeveer 210 lichtjaar in het sterrenbeeld Circinus – Passer.

Artist impressie TOI-824b in het sterrenbeeld Circinus - Passer
Een artist impressie van de hete Neptunus TOI-824b en zijn moederster TOI-824. De ster is ook bekend als SCR J1448-5735, TYC 8688-915-1, TIC 193641523 en 2MASS J14483982-5735175. De ster heeft een grootte en massa van ongeveer 70% van de Zon. De ster is ongeveer 11 miljard jaar oud. Credit: Sci-News.com.

Volgens Dr. Jennifer Burt, hoofdauteur van het artikel en werkzaam bij het Jep Propulsion Laboratorium van de NASA zijn er opvallende planeetpopulaties die naar voren komen bij het bestuderen van de periode en radiusmetingen die TESS en zijn voorganger Kepler hebben verzameld voor meer dan 2000 bevestigde, exoplaneten die ze met behulp van de transitiemethode hebben bevestigd.

Een van de meest verrassende is de enorme populatie planeten tussen de grootte van de Aarde en Neptunus die in een baan rond sterren van allerlei types draaien. Dit is een populatie die ontbreekt in ons eigen zonnestelsel.

Even interessant en raadselachtig zijn de hete Jupiters die in een baan om hun sterren draaien met perioden die duizenden keren korter zijn dan die van onze eigen Jupiter, en de kleine dicht opeengeplakte planeten rond dwergsterren.

Tegelijkertijd onthult deze omvangrijke dataset het gebrek aan planeten in bepaalde regio’s.

Een opmerkelijk voorbeeld is het bestaan van de “hete Neptunuswoestijn”, dit is het ontbreken van planeten ter grootte en een massa hebbende van de planeet Neptunus die in minder dan 4 dagen om hun ster draaien. De oorsprong van deze hete Neptunussen blijft onduidelijk.

De nieuw ontdekte planeet, TOI-824b genaamd, lijkt aan de onderkant van deze Neptuniaanse woestijn te liggen.

De exoplaneet heeft een straal van 2,9 * de straal van de Aarde, een massa van 18,5 * de massa van de Aarde en een omlooptijd van 1,39 dagen. De gemiddelde dichtheid van de planeet bedraagt 4,03 g.cm-3 en dat is twee keer de dichtheid van Neptunus.

De astronomen vonden TOI-824b in de dataset van TESS en bevestigden het bestaan van de planeet met de Planet Finder Spectrograph (PFS) en de High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) spectrograph van de ESO in Chili.

De hoge evenwichtstemperatuur van 982 °C zorgt ervoor dat de planeet waarschijnlijk een wolkenvrije atmosfeer heeft en dus een uitstekende kandidaat is voor vervolgonderzoek naar de atmosfeer.

De detecteerbaarheid van de atmosfeer vanuit zowel de grond als de ruimte is veelbelovend en zou kunnen leiden tot een gedetailleerde karakterisering van de meest bestraalde, kleine planeet aan de rand van de hete Neptunus-woestijn die tot nu toe zijn atmosfeer heeft weten te behouden, aldus de auteurs.

Het artikel zal gepubliceerd worden in “the Astronomical Journal”.

De afkorting TOI betekent TESS Object of Interest. Dit zijn sterren die op voorhand zijn geselecteerd om door TESS onderzocht te worden.

Artikel: Jennifer A. Burt et al. 2020. TOI-824 b: A New Planet on the Lower Edge of the Hot Neptune Desert. AJ, in press; arXiv: 2008.11732

Eerste publicatie: 31 augustus 2020
Bron: Sci-News