Er zijn veel extrasolaire planeten ontdekt die om andere sterren cirkelen, waarvan een aantal 5-15 keer de massa van de aarde is, en men denkt dat ze solide zijn zoals onze planeet. Onderzoekers geloven dat deze 'superaardeën' zich vormen in de kille halo van sneeuw, ijs en bevroren gassen die zich rond rode sterren verzamelen terwijl ze afkoelen. Er is waarschijnlijk niet genoeg vast materiaal om rotsachtige planeten te vormen die veel groter zijn dan Mercurius in de bewoonbare zone van de ster.
De 200 bekende planeten die om andere sterren draaien, vertonen een ongelooflijke variëteit. Onder hen zijn een handvol werelden die tussen de 5 en 15 keer de aarde wegen. Astronomen geloven dat deze 'superaardeën' eerder rotsachtige ijsballen zijn dan gasreuzen zoals Jupiter. Hoewel theoretici kunnen uitleggen hoe dergelijke werelden zich vormen rond zonachtige sterren, was de ontdekking van superaarde rond kleine rode dwergsterren verrassend. Nieuw onderzoek suggereert dat sommige superaardes zich snel opbouwen wanneer de lokale temperatuur daalt en ijs uit het omringende gas condenseert.
"We geloven dat sommige super-aardes zich vormen tijdens een kosmische" sneeuwstorm. "Alleen deze sneeuwstorm omhult de hele planeet en duurt miljoenen jaren", zegt astronoom Scott Kenyon van het Smithsonian Astrophysical Observatory.
Alle planeten vormen zich binnen een schijf van gas en stof rond een pasgeboren ster. Rotsachtige planeten vormen zich dicht bij de ster, waar het warm is, terwijl ijzige en gasvormige planeten verder naar buiten komen, waar het koud is. Toen hij nog jong was, was de zon relatief stabiel, wat leidde tot een natuurlijke opeenvolging van kleine, rotsachtige werelden in het hete innerlijke zonnestelsel en grote, gasvormige werelden in het koude buitenste zonnestelsel.
Planetaire systemen rond kleine rode dwergsterren ondergaan daarentegen dramatische veranderingen in hun vroege geschiedenis. Terwijl de jonge ster evolueert, dimt hij. De warme binnenschijf begint te bevriezen, waardoor omstandigheden ontstaan waarin water en andere vluchtige gassen condenseren tot sneeuwvlokken en ijspellets.
"Het is als een enorm koud front dat naar binnen veegt naar de ster", legt eerste auteur Grant Kennedy van Mount Stromlo Observatory in Australië uit. “De ijsjes voegen massa toe aan een groeiende planeet en maken het ook makkelijker voor deeltjes om aan elkaar te plakken. De twee effecten vormen samen een planeet die een aantal keer zo groot is als de aarde. '
De schijven die kleine rode dwergsterren omringen, bevatten doorgaans minder materiaal dan de schijf die het zonnestelsel vormde. Zonder de "sneeuwstormen" in deze kleinere schijven is er niet genoeg materiaal om superaarde te maken.
Hoewel astronomen een paar super-aardes rond rode dwergsterren hebben ontdekt, is het misschien moeilijk om voor mensen gastvrije werelden te vinden. Alle bekende superaardeën zijn ijzige werelden zonder vloeibaar water. Rode dwergsterren zijn zo zwak en koel dat hun warme 'bewoonbare zones' heel dicht bij de ster liggen, waar heel weinig planeetvormend materiaal is.
"Het is moeilijk om iets groter dan Mercurius of Mars te maken in de bewoonbare zone van een rode dwerg", zegt Kenyon.
De astronomen presenteerden hun berekeningen in een paper geschreven door Kennedy, Kenyon en Benjamin Bromley (University of Utah). Dat document is geaccepteerd voor publicatie in The Astrophysical Journal Letters en staat online op http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609140.
Het team is nu van plan gedetailleerde numerieke simulaties uit te voeren om typische tijdschalen af te leiden voor de vorming van superaarde rond rode dwergsterren.
Het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), met hoofdkantoor in Cambridge, Massachusetts, is een gezamenlijke samenwerking tussen het Smithsonian Astrophysical Observatory en het Harvard College Observatory. CfA-wetenschappers, georganiseerd in zes onderzoeksdivisies, bestuderen de oorsprong, evolutie en het uiteindelijke lot van het universum.
Oorspronkelijke bron: CfA News Release
