14 april 2024

Samenstelling exoplaneet verraadt zijn ontstaanswijze

HR 8799c

Artistieke impressie van de pasgeboren gasplaneet HR 8799c. Credit: Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics; Mediafarm

Eén van de planeten van het HR 8799-stelsel bevat waterdamp en kooldioxide, maar geen methaan. Deze ontdekking kan ons meer vertellen over de ontstaanswijze van de planeet. De exoplaneet HR 8799c is een gasplaneet met een massa van zeven keer dat van Jupiter. De planeet staat op een afstand van 130 lichtjaar, terwijl de afstand tot zijn moederster zo’n 38 AU bedraagt (iets meer dan de afstand tussen Neptunus en de zon).Er zijn twee verschillende manieren om een gasplaneet te maken. Volgens de eerste methode, kern-accretie genoemd, ontstaat eerst een rotsachtige kern dat daarna pas een omvangrijke atmosfeer verzamelt uit de planeetvormende schijf. Volgens de tweede methode, kern-ineenstorting, ontstaan de kern en de atmosfeer tegelijkertijd.De samenstelling van HR 8799c is dusdanig dat astronomen denken dat de planeet via de kern-accretie methode moet zijn ontstaan. De gasreuzen uit ons zonnestelsel worden geacht op dezelfde manier te zijn ontstaan, waardoor de planeten in het HR 8799-stelsel ons een glimp geven van hoe pasgeboren ‘Jupiters’ eruit zien . De belangrijkste aanwijzing voor de herkomst van HR 8799c is de verhouding tussen kooldioxide en waterdamp – deze verhouding verschilt met dat van de moederster, waardoor astronomen vermoeden dat de atmosfeer van de planeet relatief laat moet zijn ontstaan.Het HR 8799-stelsel lijkt in veel opzichten op een opgeschaalde versie van ons zonnestelsel. Het stelsel bevat immers vier grote gasplaneten op relatief grote afstand van de moederster, met een puingordel binnen de binnenste planeet (ongeveer zoals de asteroïdengordel) en een puingordel buiten de buitenste planeet (ongeveer zoals de Kuipergordel). Vermoedelijk bevinden zich dichterbij de moederster ook meerdere rotsplaneten.

Two Planet Formation Scenarios

Credit: NASA/ESA and A. Feild (STScI)

Bron: American Association for the Advancement of Science.

Share

Comments

  1. Hans Hulsink zegt

    HR 8799c is 7 x zo zwaar als Jupiter. In het grijze verleden heb ik ooit eens gelezen dat wanneer een gasplaneet zoals Jupiter ruim 2 x zo zwaar zo zijn dat de kans dan vrij groot is dat er in de kern, kernfusie optreedt en zodoende de planeet een zon wordt.
    Dat betekent dus dat bovenstaande planeten niet kunnen bestaan, althans niet als planeet.
    Neem aan dat Adrianus mij, ons, dit wel uit kan leggen.

    Groet,

    Hans Hulsink

    • Nou, ik denk dat Olaf dit ook wel zou kunnen beantwoorden hoor. Een massa van zeven keer die van Jupiter – zoals de massa van HR 8799c – is te licht om fusie in de kern van de bruine dwerg te krijgen. Twee keer de Jupiter-massa is dus helemaal te licht. Pas bij 13 keer de Jupitermassa kan deuterium in de kern ontbranden en bij 65 Jupitermassa lithium. De bovengrens van bruine dwergen is 0,075 zonmassa, da’s tegelijk de ondergrens voor rode dwergen, waar waterstof in de kern kan fuseren.

      • Olaf van Kooten zegt

        Daar heb ik niets meer aan toe te voegen, Adrianus heeft helemaal gelijk 😀

        • Anoniem zegt

          Nou, misschien nog 1 ding. De ondergrens voor een bruine dwerg is 13 Jupitermassa’s (deuteriumfusie limiet). Maar volgens sommige astronomen bepaalt niet de massa of een object een planeet is of een bruine dwerg, maar de ontstaanswijze.

          Als een 15 Jupitermassa object zich vormt door accretie uit een protoplanetaire schijf is het een planeet (de term Hyper-Jupiter wordt hiervoor gebruikt, alles tussen de 7 en 13 Jupitermassa’s is dan een Super-Jupiter). Als een object zich vormt vanuit het ineenstorten van een gaswolk, dan is het een bruine dwerg, ook als het onder de deuteriumfusie limiet zit. Zo’n object heet dan een sub-bruine dwerg.

          Probleem is wel dat het onmogelijk is om de herkomst van een planetair object in de interstellaire ruimte te bepalen: is-ie uit z’n zonnestelsel gekegeld, of heeft-ie nooit rond een zon gedraaid en is-ie op dezelfde wijze geboren als een ster?

Speak Your Mind

*