Kun je je een wereld voorstellen die 17 keer zo groot is als de aarde, maar nog steeds rotsachtig? Of twee planeten die gedoemd zijn op te slokken door hun moederster in een oogwenk van astronomische tijd?
Hoewel deze scenario's klinken als sciencefiction, zijn dit real-life vondsten die vandaag (2 juni) zijn vrijgegeven tijdens de bijeenkomst van de American Astronomical Association in Boston.
Hier is een overzicht van de vondsten over deze planeten in ons steeds verbazingwekkendere universum.
‘Mega-Earth’ Kepler-10c
Kepler-10c draait elke 45 dagen rond zijn ster, die ongeveer 2,3 keer zo groot is als de aarde, maar een zwaargewicht, met 17 keer meer massa. De planeet werd ontdekt door de productieve NASA Kepler-ruimtetelescoop (die aan de kant werd gezet nadat een reactiewiel vorig jaar faalde, maar nu de opdracht heeft gekregen voor een nieuw mandaat voor het jagen op planeten.)
Terwijl astronomen aanvankelijk dachten dat Kepler-10c een "mini-Neptunus" was, of een wereld die lijkt op die planeet in ons zonnestelsel, toonde de massa die werd gemeten door het HARPS-North-instrument op de Galileo National Telescope aan dat het een rotsachtige wereld was. Bovendien geloven astronomen dat de planeet in de loop van de tijd geen enkele atmosfeer heeft "losgelaten", wat impliceert dat het verleden van de planeet vergelijkbaar is met wat het vandaag was.
Hier is het andere leuke: astronomen ontdekten dat het systeem 11 miljard jaar oud was, in een tijd dat het universum jong was (het werd 13,7 miljard jaar geleden gevormd) en de elementen die nodig waren om rotsachtige planeten te maken, waren schaars. Dit impliceert dat rotsachtige planeten eerder hadden kunnen ontstaan dan eerder werd gedacht.
"Ik had het mis dat oude sterren geen rotsachtige planeten hebben, wat gevolgen heeft voor de Fermi-paradox", zei Dimitar Sasselov, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), vandaag op een webcast-persconferentie (2 juni). De Fermi-paradox, simpel gezegd, verwijst naar de vraag waarom we beschavingen niet kunnen zien, omdat wordt aangenomen dat ze zich behoorlijk hebben verspreid sinds het universum werd gevormd.
‘We zijn gedoemd!’ Kepler-56b en Kepler-56c
Als er iemand in de buurt van deze twee planeten was, zou je vrij snel uit de weg willen gaan - tenminste als je het hebt over astronomische tijd. Beide planeten, waarvan de banen binnen de equivalente afstand van Mercurius tot de zon liggen, zullen naar verwachting binnen 130 miljoen jaar (voor Kepler-56b) en 155 miljoen jaar (Kepler-56c) door hun ster worden opgeslokt. Het is voor het eerst dat twee gedoemde planeten in één systeem worden gevonden.
"Mogelijk wordt de kern van de planeet achtergelaten en zul je dit dode lijk in het universum zien zweven", zei CfA's Gongjie Li op de persconferentie.
Hier zitten twee factoren achter: de grootte van de ster zal groter worden naarmate hij ouder wordt (wat typisch is voor sterren) en de getijdekrachten tussen de planeten en hun ster zullen er ook voor zorgen dat ze langzamer gaan draaien in hun banen en uit elkaar scheuren. Interessant genoeg zal een andere gasreusplaneet genaamd Kepler-56d veilig blijven voor het grootste deel van de chaos, omdat zijn baan gelijkwaardig is aan de asteroïdengordel in ons eigen zonnestelsel.
"Kijken naar dit systeem is als het voorzien van ons eigen zonnestelsel", voegde Li eraan toe, verwijzend naar het feit dat onze zon binnen ongeveer vijf miljard jaar Mercurius en Venus op zijn minst zal vergroten en inslikken, en alle oceanen op onze planeet zal koken en alles wat nog over is doden.
Windy City: Waarom zou het een slecht idee zijn om in de buurt van een rode dwerg te wonen?
Een vruchtbare grond voor ontdekkingen van exoplaneten - vooral bij het zoeken naar planeten over de grootte van de aarde in de bewoonbare zone - zijn rode dwergen, omdat ze kleiner zijn en daarom minder licht hebben om eventuele rotsachtige werelden in de buurt te verduisteren. Een nieuwe studie waarschuwt dat ze minder vriendelijk voor het leven zouden kunnen zijn dan eerder werd aangenomen.
Ofer Cohen van CfA zei dat rode dwergen intense sterrenwinden kunnen hebben, als we kijken naar het model van een bekende rode dwerg met drie planeten eromheen: KOI 1422.02, KOI 2626.01, KOI 584.01. Zelfs een magnetisch veld ter grootte van de aarde zou de planeet niet kunnen beschermen tegen het worden ontdaan van zijn atmosfeer, uitgaande van een zekere intensiteit van stellaire fakkels.
Een toehoorder wees erop dat de bestudeerde rode dwergster waarschijnlijk sterkere winden heeft dan 95% van alle rode dwergen. Cohen erkende dat, maar voegde eraan toe: "het belangrijkste effect is niet de stellaire activiteit, maar deze reuzen staan dicht bij de ster." Toch zou dit een genuanceerder begrip van de bewoonbare zone rond deze sterren kunnen vereisen, voegde hij eraan toe.
Zwaar metaal: uitzoeken hoeveel planeten hebben
In astronomische termen worden alle elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium als "metaalachtig" beschouwd. Uit eerder onderzoek is gebleken dat metaalrijke sterren de neiging hebben hete Jupiter-exoplaneten te hebben, terwijl de kleinere planeten een grotere reeks metaalmogelijkheden hebben.
Een team onder leiding van CfA's Lars Buchhave onderzocht meer dan 400 sterren met 600 exoplaneten en ontdekte dat planeten die kleiner zijn dan 1,7 keer de grootte van de aarde eerder rotsachtig zijn, terwijl die van 3,9 keer de grootte van de aarde of groter waarschijnlijk gasachtig zijn .
Daartussenin bevindt zich een zone die "gasdwergen" wordt genoemd. Dit zijn planeten die 1,7 en 3,9 keer zo groot zijn als de aarde en die waarschijnlijk een waterstof- en heliumatmosfeer hebben die hun oppervlak bedekken.
Ook intrigerend: de onderzoekers ontdekten dat planeten ver weg van hun sterren groter kunnen worden voordat ze veel gas oppikken en een 'gasdwerg' worden, vermoedelijk omdat er niet zoveel gasmateriaal is.
Het team ontdekte ook dat sterren met kleinere, aarde-achtige metalliteiten zoals onze zon, terwijl sterren met 'gasdwergen' meer metalen hebben en sterren met gasreuzen nog meer metalen hebben. Maar onthoud dat dit voor planeten in de buurt van hun gastster zijn, die Kepler het gemakkelijkst kan vinden. Buchhave is van plan werk te doen voor verder weg gelegen planeten.
De papieren voor deze bevindingen zijn op arVix: Kepler 10b, bewoonbare planeten die rond M-dwergen draaien, exoplaneten rond metaalrijke sterren.
