ESO-afbeelding van een compleet andere ster, 2M1207, en zijn planeet. Afbeelding tegoed: ESO. Klik om te vergroten.
Canadese astronomen die de MEESTE ruimtetelescoop gebruiken, hebben een opmerkelijk planetair systeem waargenomen waarbij een gigantische nabije planeet zijn moederster dwingt om in een vergrendelde stap te draaien met de baan van de planeet. "Dit is echt een geweldig verhaal van" tail wags dog "," aldus Dr. Jaymie Matthews van de University of British Columbia, leider van de Canadian Space Agency's MOST space telescope mission, in een aankondiging over het exoplanetaire systeem dat tau Bootis maakte op de jaarlijkse bijeenkomst van de Canadian Astronomical Society in Montreal vandaag.
"De interacties tussen de ster en de gigantische planeet in het tau Bootis-systeem zijn anders dan alles wat astronomen eerder hebben gezien", licht Dr. Matthews toe. 'En ze zouden door geen enkel instrument op aarde of in de ruimte anders dan MEEST kunnen worden opgespoord.'
De MOST (Microvariability & Oscillations of STars) -satelliet heeft onthuld dat de star tau Bootis subtiele variaties in zijn lichtopbrengst ondergaat die synchroon lopen met de baan van de planeet - fantasieloos aangeduid als tau Bootis b - in een strakke baan eromheen. De beste verklaring is dat de zwaartekracht van de planeet de buitenste omhulling van de ster heeft gedwongen te draaien, zodat deze altijd hetzelfde gezicht naar de planeet houdt - ondanks het feit dat de planeet waarschijnlijk minder dan 1% van de massa van de ster is.
"Het is geen verrassing wanneer een ster of planeet door zwaartekracht zijn kleinere metgezel dwingt om te draaien volgens zijn orbitale ritme, zoals de maan altijd hetzelfde gezicht naar de aarde houdt", legt Dr. Matthews uit. 'Maar dat een planeet een ster dwingt dit te doen, is zeer ongebruikelijk.' Naar alle waarschijnlijkheid zijn alleen de gaslagen in de ster bezweken aan de invloed van de planeet, net als in het aarde-maansysteem, waar de maan erin is geslaagd een verdikking te veroorzaken in de dunne laag water op het aardoppervlak, wat resulteert in in de oceaangetijden, maar heeft de massieve vaste aarde eronder niet gedwongen om stapsgewijs te draaien.
De enige reden waarom de planeet zelfs een deel van de ster in het tau Bootis-systeem kan leiden, is omdat hij zo dicht om zijn baan draait - slechts 1 / 20e van de afstand aarde-zon - en omdat hij zo groot is als planeten gaan - minstens 4 keer de massa van Jupiter, de grootste planeet in ons eigen zonnestelsel. De planeet werd in 1997 ontdekt door de Amerikaanse astronomen Paul Butler, Geoff Marcy en collega's op basis van de wiebelende bewegingen die de ster veroorzaakte door de 3,3-daagse baan van een ongeziene metgezel. Met zo'n kleine baan zou je andere ingewikkelde interacties tussen de ster en de planeet kunnen verwachten, en MOST heeft hiervoor ook bewijs waargenomen. Er zijn indirecte aanwijzingen voor sterrenvlekken, getijdenvervorming en zelfs magnetische activiteit op het oppervlak van tau Boo a.
Vorig jaar presenteerde een ander team van Canadese wetenschappers, onder leiding van Evgenya Shkolnik (een alumna van UBC nu aan de Universiteit van Hawaï) en Gordon Walker (een exoplaneetpionier en MOST Science Team-lid bij UBC), bewijsmateriaal in een systeem vergelijkbaar met tau Boo , HD179949, voor een planeet die het gas in zijn moederster opwarmt, wat ook nog nooit eerder vertoond gedrag is. Dit zou waarschijnlijk worden veroorzaakt door de verstrengeling van een magnetisch veld van de planeet met het veld van de ster. "We zijn misschien getuige van een ander voorbeeld hiervan in tau Bootis", merkt dr. Walker op. “De aard van de lichtvariaties is verschillend voor elk van de negen exoplaneetbanen die door MOST in 2004 en 2005 werden gecontroleerd. De verklaring voor alle variabiliteit zal intrinsieke stellaire effecten, zoals rotatie, en planeetgeïnduceerde effecten, zoals verwarming veroorzaakt, moeten bevatten. door getijden en magnetische velden - zeker een complex model. ”
De theorieën over de oorsprong en evolutie van planetaire systemen werden tien jaar geleden dooreengeschud met de ontdekking van de eerste van deze gigantische close-in exoplaneten (genaamd "hete Jupiters") rond de zonachtige ster, 51 Pegasi. De planeet in het tau Bootis-systeem is massiever en dichter bij zijn ster dan die in 51 Pegasi, en vertegenwoordigt een afgelegen laboratorium voor planetaire wetenschappers om nieuwe theorieën over planeetvorming te testen die uiteindelijk op ons eigen zonnestelsel zullen worden toegepast. De details die door MOST zijn onthuld, hebben theoretici al opgewonden en zeker de waarnemers in het MOST-team opgewonden. Dr. Rainer Kuschnig, MOST Instrument Scientist (UBC) kan zijn enthousiasme nauwelijks bevatten: "Het is enorm leuk om te zien hoe de gegevens op dit systeem van de satelliet binnenkomen en elke dag iets nieuws zien. Het is zo gaaf!"
MOST (Microvariability & Oscillations of STars) is een missie van de Canadian Space Agency. Dynacon Inc. uit Mississauga, Ontario, is de hoofdaannemer van de satelliet en de werking ervan, met het University of Toronto Institute for Aerospace Studies (UTIAS) als belangrijke onderaannemer. De University of British Columbia (UBC) is de hoofdaannemer voor het instrument en de wetenschappelijke operaties van de MOST-missie. MOST wordt gevolgd en beheerd via een wereldwijd netwerk van grondstations in UTIAS, UBC en de Universiteit van Wenen.
Animaties van eta Boo en tau Boo zijn verkrijgbaar bij:
http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/etaBoo2.wmv
http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/tauBootis3.wmv
Oorspronkelijke bron: MOST News Release
