Credit: C. Pulliam & D. Aguilar (CfA)
Sterrenkundigen hebben een planeet ontdekt die zich weinig aantrekt van de traditionele wijze om planeten te categoriseren. De planeet heeft namelijk een aarde-achtige massa, maar is een stuk groter dan onze planeet! Dat betekent dat de planeet een bijzonder lage dichtheid heeft en dus voor een groot deel uit waterstof en helium zou moeten bestaan. Je zou de planeet dus de allereerste gasdwerg kunnen noemen! De ontdekking laat zien dat er geen duidelijke scheidingslijn bestaat tussen rotswerelden en gasplaneten.De ontdekking is ook vanuit technisch oogpunt opmerkelijk. Het gebeurt namelijk niet vaak dat zowel de massa als de omvang van een planeet bepaald kunnen worden. Hoe dan ook, de planeet is aanvankelijk ontdekt door te spitten door gegevens die verzameld zijn door de Kepler-ruimtetelescoop. De planeet, die door het leven gaat als KOI-314c, draait iedere 23 dagen rondom een zwakke rode dwergster, op een afstand van 200 lichtjaar vanaf de aarde. De planeet is ongeveer 60 procent groter dan de aarde.Maar hoe weeg je zo’n planeet? Normaal gesproken kijkt men maar de zwaartekrachtinvloed die door een planeet wordt uitgeoefend op z’n moederster. Deze ster gaat hierdoor een beetje “wiebelen” en dat kun je meten. Deze methode is echter weinig geschikt voor kleinere planeten. Gelukkig hebben astronomen sinds een jaar of twee de beschikking over een nieuwe, betere methode: transit timing variations (TTV).Bij deze methode is het noodzakelijk dat er meer dan één planeten rondom dezelfde ster draaien. In plaats door te kijken naar een wiebelende ster, kijkt men feitelijk naar een wiebelende planeet, oftewel naar de zwaartekrachtinvloed die de planeten op elkaar uitoefenen. Maar hoe kun je dat meten? Wel, in het geval van KOI-314, draaien er twee planeten rondom de ster. Deze trekken periodiek voor het oppervlak van hun moederster langs, waardoor het licht een beetje wordt gedimd. Door het tijdstip van deze overgangen heel precies te meten, hebben wetenschappers ontdekt dat beide planeten gevangen zitten in een delicate dans van kleine wiebels, waaruit de massa kan worden afgeleid.
Vergelijking van de omvang van KOI-314c en de aarde. Credit: J. Major.
De massa van KOI-314c blijkt vergelijkbaar te zijn met die van de aarde. Door dit te combineren met de omvang (60 procent groter dan de aarde), kan men de dichtheid berekenen. Deze blijkt slechts 30 procent hoger te zijn dan water. Dat moet betekenen dat KOI-314c omringd wordt door een significante atmosfeer van waterstof en helium, duizenden kilometers dik. De planeet zou begonnen kunnen zijn als een soort kleine Neptunus, waarna een deel van z’n buitenlagen verdampt zijn als gevolg van de krachtige straling van de nabije moederster.De tweede planeet uit het stelsel, KOI-314b, is ongeveer even groot als KOI-314c, maar heeft een veel hogere dichtheid. De planeet heeft een massa van ongeveer 4 aardes en draait iedere 13 dagen rondom z’n moederster, hetgeen betekent dat er een 5-op-3 resonantie bestaat tussen de twee planeten.TTV is een zeer jonge methode om te speuren naar exoplaneten, voor het eerst succesvol getest in 2010. De nieuwe meting toont de potentiële kracht van TTV, vooral op het gebied van kleine planeten die moeilijk te bestuderen zijn met meer traditionele methodes. De planeet is bij toeval ontdekt, aangezien het betrokken team van wetenschappers eigenlijk niet op zoek was naar planeten, maar naar exomanen. Bron: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Speak Your Mind