20 juli 2019

Exoplaneet Kepler-138b blijkt net zo zwaar en groot als Mars te zijn

Impressie van de ster Kepler-138 en z’n drie exoplaneten. Op de voorgrond Kepler-138b en z’n ‘echo ‘ (credit illustratie: Daniëlle Futselaar / SETI).

Sterrenkundigen hebben ontdekt dat de binnenste van de drie planeten die om de ster Kepler-138 draaien ongeveer net zo groot en zwaar is als de planeet Mars, zo schrijven ze vandaag in Nature Letters. Men wist sinds vorig jaar al dat er drie exoplaneten draaien rondom Kepler-138, een rode dwergster in het sterrenbeeld Lier, half zo zwaar en groot als de zon, die 200 lichtjaar van ons verwijderd is. Die ontdekking was gedaan met de Kepler-satelliet, die jarenlang keek naar het licht van sterren in Lier en Zwaan en die af en toe kleine dipjes in hun lichtcurve zag, veroorzaakt doordat gezien vanaf de aarde een exoplaneet voor de ster langs schoof en even z’n licht deels tegenhield. Met deze ‘transitiemethode’ was wel de grootte van de planeten meetbaar, maar niet hun massa. Die heeft men nu echter kunnen bepalen met een andere methode, waarbij gekeken wordt naar het ‘wiebelen’ van de ster. Een zware planeet is in staat door z’n zwaartekracht de ster iets heen en weer te laten schuiven, te laten wiebelen, hetgeen te zien is aan een ‘dopplerverschuiving’ van het sterlicht. Maar de exoplaneten Kepler-138b, 138c en 138d zijn helemaal niet zwaar, dus hoe deden ze dat dan?

In oranje de drie exoplaneten van Kepler-138, de grafiek geeft hun relatieve massa en grootte aan, relatief t.o.v. de aarde.

Dat deden ze doordat de planeten ook effect op elkaar kunnen hebben. Ze zorgen er door hun onderlinge zwaartekrachtswerking voor dat hun banen worden beïnvloed en dat zorgt voor afwijkende transities of planeetovergangen. Dat betekent dat de gemeten positie van de drie exoplaneten rondom Kepler-138 iets afwijkt van hun theoretische positie zónder onderlinge zwaartekrachtswerking. Dat verschil zie je in de illustratie bovenaan aangegeven, de drie exoplaneten rondom Kepler-138 en hun ‘echo-planeten’, waar ze eigenlijk hadden moeten staan zonder onderlinge invloed.

futselaarDe illustratie van het Kepler-138 systeem bovenaan deze Astroblog is gemaakt door de Nederlandse illustrator Daniëlle Futselaar. Zij was onlangs voor een lezing bij Huygens en toen had ze het al over een illustratie die ze moest maken bij een ontdekking die de NASA had gedaan. Astrobloggers als wij zijn probeerden we natuurlijk te achterhalen wat die ontdekking precies was. Maar hoe we ook aandrongen, Daniëlle was onverbiddelijk en ze hield stijf haar mond. Nu weten we het dus waar het allemaal om draaide, om Kepler-138b. 😀

Uit de gegevens blijkt dat Kepler-138b 0,066 keer de massa van de aarde heeft en dat z’n straal ongeveer de helft van dat van de aarde is. Dat geeft direct een indruk van z’n dichtheid: 2,6 gram per kubieke cm. Dat maakt Kepler-138b vergelijkbaar met Mars, als je tenminste kijkt naar z’n massa en grootte. Qua temperatuur lijkt ‘ie helemaal niet op Mars, omdat de planeet veel dichterbij z’n moederster staat en de oppervlaktetemperatuur daarom wel 200 graden kan bedragen. Hieronder zie je dat allemaal weergegeven in een infografiek.


Hieronder een video van de NASA over het systeem van Kepler-138 en z’n drie exoplaneten.

Bron: NASA.

Reacties

  1. Enceladus Enceladus zegt

    Waarom geeft men bij exo-planeten toch altijd het aantal aardse dagen op om de lengte van een jaar van zo’n planeet weer te geven? Ik zou het handiger vinden als men dat zou uitdrukken in Aardse jaren. Hoewel ik weet dat het niet zo bedoeld wordt, denk ik dan onwillekeurig toch dat zo’n planeet zo vaak om zijn as draait in zijn jaar.

    Voor Kepler 138-b zou het er dan zou uit moeten zien:
    Length of year (in Earth years): 0.0282

    Ik neem aan dat niet bekend is hoe vaak de planeet om zijn eigen as draait als hij een baantje om zijn ster trekt?

    groet,
    Gert (Enceladus)

  2. Ik denk dat ze nu voor aardse dagen hebben gekozen omdat de omloopbaan van Kepler-138b zo kort is (ruim 10 dagen), dan is 10 aardse dagen beter te begrijpen dan 0,0282 aards jaar. Wat de rotatie om z’n eigen as betreft: nee die is bij deze exoplaneet niet bekend. Volgens mij is er op dit moment van één exoplaneet bekend wat z’n rotatieperiode is, namelijk van Beta Pictoris b, die in 8 uur om z’n as draait. Zie https://en.wikipedia.org/wiki/Exoplanet#Rotation_and_axial_tilt

    • Enceladus Enceladus zegt

      Ja, je hebt natuurlijk een punt dat 10 dagen een duidelijker idee geeft dan 0,0282 jaar, maar nu vinden we nog veel planeten die met een rotgang om hun ster heen jagen. Dat zal vast niet zo blijven. Dus vraag ik me af iof ze straks ook aantallen als 1.857 of 4.123 dagen gaan vermelden.

      Voor exoplaneten met dat soort lange banen zal men sterren over een zeer lange tijd moeten volgen, lijkt mij. Gebeurt dat eigenlijk al? Als je vandaag een overgang registreert van een planeet met een lange omloopbaan, dan zul je toch heel veel geduld moeten hebben, lijkt mij. Zonder een tweede waarneming heb je toch feitelijk niks? M.a.w.: zitten we nu niet voortdurend overal naar de binnenste planeten van tal van sterren te kijken?

      groet,
      Gert (Enceladus)

      • Toevallig was er vandaag op Canvas een mooie documentaire over leven in het heelal en dat ging deels ook over exoplaneten. Daarin zeiden ze dat Kepler maar vier jaar heeft waargenomen en dat ‘ie daarom geen exoplaneten heeft ontdekt, die langere omloopbanen hebben dan vier jaar. Die moeten vast bestaan, alleen heeft Kepler geen tijd gehad twee transities van dergelijke exoplaneten waar te nemen. Het lijkt mij wel dat we bij dat soort omloopbanen niet meer moeten praten in termen van aardse dagen, maar van aardse jaren.

        • Enceladus Enceladus zegt

          Nou, dat is wel toevallig ja. En feitelijk bevestigt het ook wat ik stel. Alsof ET op vele lichtjaren afstand ons zonnestelsel heeft ontdekt en meent dat dat kleine, rode en koude planeetje de verst verwijderde planeet is hier.

          groet,
          Gert (Enceladus)

  3. Danielle Futselaar zegt

    Arie, klopt wat je zegt, de Kepler telescope “doet” het nog wel, maar niet meer voor de taken waarvoor hij bedoelt was. Daarnaast hebben ze nog wel heel veel data die nog niet volledig onderzocht is dus kunnen er nog steeds “nieuwe” ontdekkingen van Kepler komen. Maar, het grote wachten is nu op TESS (http://tess.gsfc.nasa.gov). De zoektocht is nog lang niet over 😉

  4. Danielle Futselaar zegt

    Dank je wel! 🙂

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: