WASP-12b, ontdekt in 2008, is een echte uitbijter onder de ongeveer 400 exoplaneten die tot nu toe zijn ontdekt. Niet dat het bijzonder massief is (het is een gasreus, niet zoals Jupiter), en ook niet dat zijn huiszoon (gastster) bijzonder ongebruikelijk is (het lijkt veel op onze eigen zon), maar het draait heel dicht bij zijn huiszonnetje en is aanzienlijk groter dan enige andere gasreus die tot nu toe is ontdekt.
Resultaten van recent onderzoek verklaren waarom WASP-12b zo ongebruikelijk is; we zien hoe het een pijnlijke dood sterft door toedoen van zijn huiszonnetje, dat eraan snakt.
"Dit is de eerste keer dat astronomen getuige zijn van de voortdurende ontwrichting en doodsmars van een planeet", zegt UC Santa Cruz-professor Douglas N.C. Lin. Lin is co-auteur van de nieuwe studie en de oprichtend directeur van het Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics (KIAA) aan de Peking University, die nauw betrokken was bij het onderzoek.
Het onderzoek werd geleid door Shu-lin Li van de National Astronomical Observatories of China. Een afgestudeerde van KIAA, Li en een onderzoeksteam analyseerden observatiegegevens op de planeet om te laten zien hoe de zwaartekracht van zijn moederster zowel de grootte ervan opblaast als de snelle ontbinding stimuleert.
WASP-12b is, zoals de meeste bekende exoplaneten tot nu toe ontdekt, groot en gasvormig en lijkt op Jupiter en Saturnus; echter, in tegenstelling tot Jupiter, Saturnus of de meeste andere exoplaneten, draait het om zijn huis in zeer korte afstand - 75 keer dichter dan de aarde bij de zon, of iets meer dan 1,5 miljoen km. Het is ook groter dan de astrofysische modellen voorspellen. De massa is naar schatting bijna 50% groter dan die van Jupiter en hij is 80% groter, waardoor hij zes keer het volume van Jupiter heeft. Het is ook ongebruikelijk geroosterd, met een dagtemperatuur van meer dan 2500 ° C.
Een of ander mechanisme moet verantwoordelijk zijn voor het uitbreiden van deze planeet tot zo'n onverwachte omvang, zeggen de onderzoekers. Ze hebben hun analyse gericht op getijdekrachten, die naar eigen zeggen sterk genoeg zijn om de effecten op WASP-12b te produceren.
Op aarde zorgen getijdenkrachten tussen de aarde en de maan ervoor dat de lokale zeespiegel tweemaal per dag bescheiden stijgt en daalt. WASP-12b is echter zo dicht bij zijn huis dat de zwaartekracht enorm is. De enorme getijdenkrachten die op de planeet inwerken, veranderen de vorm van de planeet volledig in iets dat lijkt op dat van een rugby of Amerikaans voetbal.
Deze getijden vervormen niet alleen de vorm van WASP-12b. Door de planeet voortdurend te vervormen, creëren ze ook wrijving in het interieur. Door de wrijving ontstaat warmte, waardoor de planeet uitzet. "Dit is de eerste keer dat er direct bewijs is dat interne verwarming (of‘ getijdenverwarming ’) verantwoordelijk is voor het opblazen van de planeet tot zijn huidige omvang, 'zegt Lin.
Hoe groot het ook is, WASP-12b staat voor een vroege ondergang, zeggen de onderzoekers. In feite maakt de grootte deel uit van het probleem. Het is zo hoog geworden dat het zijn massa niet kan vasthouden tegen de aantrekkingskracht van de zwaartekracht van zijn huis. Zoals de hoofdauteur Li van de studie uitlegt: "WASP-12b verliest zijn massa aan de gastster met een enorme snelheid van zes miljard ton per seconde. In dit tempo zal de planeet binnen ongeveer tien miljoen jaar volledig worden vernietigd door zijn gastster. Dit klinkt misschien lang, maar voor astronomen is het niets. Deze planeet zal minder dan 500 keer minder leven dan het huidige tijdperk van de aarde. '
Over deze afbeelding:
De enorme gasreus WASP-12b wordt in paars weergegeven met het transparante gebied dat de atmosfeer vertegenwoordigt. De baan van de gasreuzenplaneet is enigszins niet cirkelvormig. Dit geeft aan dat er waarschijnlijk een ongeziene planeet met een lagere massa in het systeem is, bruin weergegeven, die de baan van de grotere planeet verstoort. Massa uit de atmosfeer van de gasreus wordt afgetrokken en vormt een schijf rond de ster, in rood weergegeven.
Het materiaal dat van WASP-12b is verwijderd, valt niet rechtstreeks op de moederster; in plaats daarvan vormt het een schijf rond de ster en draait het langzaam naar binnen. Een zorgvuldige analyse van de orbitale beweging van WASP-12b suggereert indirect bewijs van de zwaartekracht van een tweede planeet met een lagere massa in de schijf. Deze planeet is hoogstwaarschijnlijk een enorme versie van de aarde - een zogenaamde 'superaarde'.
De schijf van planetair materiaal en de ingebedde superaarde moet detecteerbaar zijn met de momenteel beschikbare telescoopfaciliteiten. Hun eigenschappen kunnen worden gebruikt om de geschiedenis en het lot van de mysterieuze planeet WASP-12b verder te beperken.
Naast KIAA kwam de ondersteuning voor het WASP-12b-onderzoek van NASA, het Jet Propulsion Laboratory en de National Science Foundation. Samen met Li en Lin zijn co-auteurs onder meer UC Santa Cruz-professor Jonathan Fortney en Neil Miller, een afgestudeerde student aan de universiteit.
Bron: KIAA; het artikel dat in Nature 25 februari is gepubliceerd, luidt: "WASP-12b als een uitgestrekte, opgeblazen en ontwrichtende planeet tegen getijdedissipatie" (arXiv: 1002.4608 is de voordruk).
