5 oktober 2022

Zo’n grote exoplaneet bij zo’n kleine ster, hoe kan dat?

Impressie van GJ 3512b bij z’n ster. Credit: Christoph Mordasini/University of Bern.

Sterrenkundigen hebben bij een kleine ster een héél grote exoplaneet ontdekt. En da’s best vreemd, want het druist in tegen de modellen van planeetsystemen die sterrenkundigen hanteren. Het is een Spaans-Duits team van de Universiteit van Bern die de planeet ontdekten, eentje die draait om de rode dwergster GJ 3512, die 30 lichtjaar van ons vandaan staat. De ster is tien keer zo licht als de zon, een formaat waar je normaal gesproken planeten bij verwacht die zo groot als de aarde zijn, hooguit superaardes, die enkele aardmassa’s groot zijn, meer niet. Maar wat trof de CARMENES onderzoeksgroep aan, die onder leiding stond van Christoph Mordasini, bij GJ 3512? Een planeet die half zo groot is als Jupiter, pakweg tien keer zo groot als wat je zou verwachten. De planeet werd gevonden met een nieuw instrument dat verbonden is aan de telescoop van het Calar Alto Observatorium in. Zuid-Spanje, die in infrarood kan kijken en waarmee men de ‘Doppler verschuiving’ van de ster kon meten, dat wil zeggen dat de ster ten opzichte van de aarde periodiek verder weg staat en dan weer dichterbij komt, telkens vanwege de zwaartekrachtswerking van de zware planeet. De planeet draait in 204 dagen om de ster. Sterrenkundigen kennen meer rode dwergsterren waar exoplaneten omheen draaien, zoals Trappist-1, maar die hebben allemaal aardachtige planeten (zie de grafiek hieronder). GJ 3512 dus niet en dat vraagt om een verklaring.

In het ‘Bern-model’ verwacht je bij sterren van 0,1 zonsmassa lichte rotsachtige en gasachtige planeten (de blauwe en groene stippels). De ster stelt de massa van GJ 3512b voor en die wijkt daar behoorlijk van af. Credit: Christoph Mordasini/University of Bern.

Het zou kunnen dat de huidige modellen van planeetvorming uitgaan van het verkeerde principe, namelijk het ‘bottom-up’ principe van core accretion, dat wil zeggen dat planeten groeien als kleine planetesimalen, die door aantrekking van materie steeds groter worden. Mogelijk is er geen bottom-up proces gaande, maar is er een ’top-down’ proces gaande, zoals zwaartekrachtscollaps, waarbij gas- en stofwolken instorten onder invloed van de zwaartekracht en dan zware planeten kunnen ontstaan. Maar ook dat model kent z’n beperkingen, dus theoretici moeten echt aan de bak om GJ 3512b, zoals de zware exoplaneet heet, te kunnen verklaren. Bron: NCCR.

Comments

  1. Etienne Durinck zegt

    Is deze planeet wel rond deze ster ontstaan ?

  2. Wat een merkwaardig diagram zit er bij deze blog.
    De massa van de planeten (t.o.v. Aardmassa) uitgezet tegen de afstand planeet-ster (t.o.v. ‘Aardbaan’-straal)
    voor planeten bij sterren met een tiende van de massa van Sol….
    [ De planeten van Trappist-1 horen in dit diagram dus niet thuis, daar Trappist-1 maar 0,08 Sol-massa’s heeft…]

    Ik zou, gezien het onderwerp, eerder een diagram hebben verwacht waarop de massa van de ster werd uitgezet tegen de massa van zijn planeet. [ De grafiek zou dan kunnen worden afgekapt voor sterren met meer* massa. (* naar keuze van ‘Bern’…]

    Groet, Paul

  3. Olaf van Kooten zegt

    Het lijkt mij dat beide processen kunnen plaatsvinden, zelfs in hetzelfde planetenstelsel. Volgens de recente modellen van het zonnestelsel (Nice, Grand Tack) is Jupiter immers een stuk ouder dan de overige planeten. Dus wellicht is Jupiter top-down gevormd en Saturnus bottom-up.

  4. ‘Bottom-Up’ of ‘Top-Down’ proces… 😕

    Waarom zou er een keuze gemaakt moeten worden voor de modellen van planeet vorming? Doet moeder-Natuur dat dan ook? Me dunkt dat de natuur gebruik maakt van al haar mogelijkheden!

    Als er sterren worden gevormd, kan dat goed via een top-down proces worden verklaard, waarbij in een gaswolk door wervelingen lokaal de zwaartekracht aanzet tot de vorming van protosterren…
    – Ook kunnen er meerdere sterren samen worden gevormd, die misschien bij elkaar blijven als dubbelster of juist toch elkaar uit het oog (Fz) verliezen.
    – Of er ontstaan mislukte sterren als bruine dwergen…
    Waarom zou dat proces niet nog lichtere objecten als gasreuzen kunnen vormen?

    Andersom kunnen ook sterrenmassa zich via een bottom-up proces verenigen tot nog groteren objecten : nog vrij recent hebben we kunnen leren dat Zwarte gaten op elkaar kunnen botsen (waarbij zelfs de ruimte gaat rimpelen.

    Me dunkt dat de rots-planeten meestal ontstaan via een bottom-up proces… Gasplaneten zouden ook via een top-down proces kunnen(!) ontstaan.
    Maar wat is de samenstelling van deze GJ 3512 b eigenlijk? Noch de blok :-P, noch de bron spreken daar over. 😉

    Misschien zijn er nog wel meerdere vreemde en charmante processen mogelijk bij de vorming van planeten, ik stel voor om die dan Charm-Strange te gaan noemen. [ Ik verwacht dat de lezers wel begrijpen waar ik heen wil. 😉 😀 ]

    Groet, Paul

    @ Etienne Durinck
    Ja, dat is ook nog een mogelijkheid : het invangen van een zwerfplaneet { of het afstelen van een planeet van een andere ster. Dat afstelen is bij een zo lichte ster niet waarschijnlijk } . 🙂

  5. Marc Opdebeeck zegt

    Weeral de zoveelste alarmbel die de huidige zwaartekrachttheorie en dus ook de stervormingstheorie in twijfel trekt.
    Wordt toch wakker mensen en blijf niet vastgekluisterd aan de huidige dogma’s!!
    Het artikel zegt het trouwens ook in de slotzin.
    Maar wie ben ik?
    Groet Marc 😀

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: