26 mei 2020

Exoplaneet Kepler-107c is mogelijk het resultaat van een interplanetaire botsing

Simulaties van een botsing van exoplaneten.
Credits: Zoë M. Leinhardt and Thomas Denman, University of Bristol.

De G2-ster Kepler-107 ligt op ruim 1700 lichtjaar afstand van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Zwaan en er draaien vier planeten omheen, Kepler-107b, Kepler-107c, Kepler-107d en – yep, je raadt het al – Kepler-107e. Het is een compact systeem, want de banen van het viertal liggen allen binnen de baan van Mercurius rondom de zon, de verste staat op 0,13 AE van de ster, de dichtste op 0,045 AE (1 AE is de afstand aarde-zon, 149 miljoen km). Alle vier de planeten zijn kleiner dan Neptunus en hun banen zijn in resonantie met elkaar – die van Kepler – 107c en 107b bijvoorbeeld hebben een 3:2 verhouding. Dergelijke resonanties wijzen erop dat de planeten verder weg van de ster zijn ontstaan en vervolgens dichter naar de ster zijn gemigreerd. De leeftijd van de ster Kepler-107 is op grond van waarnemingen aan bevingen op het oppervlak van de ster (via de techniek der asteroseismologie) geschat op 4,21 miljard jaar, vergelijkbaar met de leeftijd van de zon.

De verhouding van massa en straal van de vier planeten van Kepler-107, weergegeven met de horizontale balken. Credit: Alto Bonomo (INAF-Obsservatorio Astrofisico di Torino, Italië).

Met planeet Kepler-107c schijnt iets opmerkelijks te zijn. Een team sterrenkundigen onder leiding van Alto Bonomo (INAF-Obsservatorio Astrofisico di Torino, Italië) laat zien dat de dichtheid van de planeet, afgeleid vanuit de massa (9,39 aardmassa’s) en straal (1,6 aardstralen) heel hoog is. Die bedraagt 12,65 gr/cm3, ruim twee keer zo veel als de dichtheid van Kepler-107b, die 5,3 gr/cm3 bedraagt (zie de grafiek hierboven). De sterrenkundigen hebben allerlei mogelijke verklaringen voor die hoge dichtheid onderzocht (zoals dat de planeet z’n atmosfeer en korst is kwijtgeraakt door de intense straling van de ster; dit zou dan echter ook Kepler-107b moeten zijn overkomen, die dichterbij de ster staat, maar dat is niet gebeurd) en er blijft maar één plausibele verklaring over: vroeg in de geschiedenis van het planetenstelsel van Kepler-107 moet er een botsing hebben plaatsgevonden van twee planeten van ca. 10 aardmassa’s zwaar en door die botsing moet Kepler-107c z’n schil van silicaten zijn kwijtgeraakt en bleef er alleen een compacte ijzerkern over met een hoge dichtheid, zoals wellicht ook Mercurius is overkomen. Hier het vakartikel over de exoplaneet Kepler-107c. Bron: Astrobites.

Comments

  1. Aeron (oh, weer Aeron) zegt

    Je bent zelf het resultaat van een interplanetaire botsing.

  2. Quote1 : “Die bedraagt 12,65 gr/cm3, … ”
    Quote2 : “…en bleef er alleen een compacte ijzerkern over met een hoge dichtheid, zoals wellicht ook Mercurius is overkomen.”

    Volgens Wikipedia bedraagt de dichtheid van:
    Mercurius – 5,427
    Aarde – 5,515
    IJzer – 7,860 (bij standaard temperatuur en druk)

    Me dunkt dat de dichtheid van Mercurius helemaal niet doet vermoeden dat het gestript is van zijn silicaten. En voornamelijk uit ijzer bestaat… 😕
    Daarnaast heb je voor een dichtheid van K-107 c (12,65) naar mijn mening hele exotische metalen nodig als uraan, lood of kwik… omdat metalen niet echt samendrukbaar zijn (anders dan bv gassen).

    Heeft iemand daar misschien informatie over? 😕

    Bij voorbaat dank. Paul

    • Mercurius heeft minder dan 6% van de massa van de aarde maar heeft wel bijna dezelfde dichtheid. Kepler-107c heeft bijna 10x de massa van de aarde en minder dan 2x de straal. Heb je daar rekening meegehouden?

      Overigens is Mercurius niet van zijn slicaten gestript.

      In de mantel en kern van planeten zitten geen gassen onder “standaard temperatuur en druk” dus die opmerking over exotische metalen en samendrukbaarheid snap ik niet.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: