15 augustus 2022

De planetaire tango van twee bijzondere werelden

De omloopbaan van HD83443b (paars) in vergelijking met die van Mercurius (groen), Venus (rood), de aarde (blauw) en Mars (geel) in ons zonnestelsel.

Als we aan een leek vragen hoe een planetenstelsel bij een andere ster eruit zou zien, dan is het gebruikelijke antwoord dat het op ons zonnestelsel zou moeten lijken. Rotsplaneten dichterbij de ster, gasreuzen verder weg en allemaal in keurige ronde omloopbanen. Echter, hoe meer we het heelal bestuderen, hoe meer we zijn gaan realiseren dat ons zonnestelsel eerder de uitzondering dan de regel is.

Stel je nu eens een zonnestelsel voor met een Saturnus-achtige planeet die vlak langs het oppervlak van zijn moederster scheert, terwijl een tweede Jupiter-achtige planeet een verre en langgerekte omloopbaan heeft, die meer doet denken aan een komeet dan aan een traditionele planeet. Dat klinkt niet erg zoals het zonnestelsel dat we kennen en toch hebben we precies zo’n zonnestelsel waargenomen.

De planeten in kwestie draaien rondom de zon-achtige ster HD83443. Al meer dan twee decennia lang wordt deze ster in de gaten gehouden, om te zoeken naar signalen van de aanwezigheid van planeten. Al vrij snel werd de planeet HD83443b gevonden, een zogenaamde Hete Jupiter – een gasplaneet met een zeer korte omloopbaan (in dit geval slechts 3 aardse dagen) en een verschroeiende temperatuur.

Impressie van een hete Jupiter. 

Nu heeft men ruim twintig jaar later nóg een planeet gevonden: HD83443c. Deze gasreus doet zo’n 22 jaar over zijn omloopbaan en bevindt zich 200 keer verder van zijn moederster dan HD83443b. Maar wat echter bijzonder is, is zijn omloopbaan. Deze is namelijk zeer langgerekt en doet qua vorm denken aan de omloopbanen van de kometen in ons zonnestelsel. Maar hoe is dit planetenstelsel aan zijn bijzondere configuratie gekomen?

Wetenschappers denken het antwoord te weten. Hete Jupiters zoals HD83443b kunnen nooit op hun huidige locatie ontstaan zijn. Gasreuzen ontstaan op grote afstand van een ster, waar allerlei soorten ijs kunnen bestaan zonder te verdampen door de straling van de moederster. We hebben het hier over gigantische hoeveelheden ijs, waardoor zo’n planeet snel kan groeien en genoeg massa kan verzamelen om een gigantische atmosfeer aan te trekken, die vervolgens het leeuwendeel van de massa van de planeet uitmaakt.

Okee, dus HD83443b en HD83443c moeten zijn ontstaan in de ijskoude dieptes van het HD83443-stelsel. Op dat moment werd de moederster nog omringd door een gigantische gas- en stofschijf, de zogenaamde “protoplanetaire schijf”. Nu zullen de planeten na hun ontstaan door deze schijf zijn gaan bewegen. Hierbij werd meer massa verzameld, terwijl de planeten door interacties met die schijf langzaam naar binnen zijn gaan bewegen. Dit ging lang goed, totdat beide planeten te dicht bij elkaar kwamen.

Artistieke weergave van planeten die zijn ingebed in een protoplanetaire schijf.

Ze kwamen niet met elkaar in botsing, maar als gevolg van hun enorme zwaartekracht werden beide wél met een noodgang naar een nieuwe omloopbaan geslingerd. HD83443b, de Hete Jupiter, werd naar binnen geschoten en kwam in een langgerekte omloopbaan terecht, die hem superdicht bij de moederster bracht. Het andere uiteinde van deze omloopbaan reikte echter tot aan het punt van de interactie.

HD83443c werd juist naar buiten geslingerd, alwaar hij in een vergelijkbaar “excentrische” omloopbaan terecht kwam, maar dan op veel grotere afstand van de moederster. Deze planeet bevindt zich tot de dag van vandaag in deze configuratie, maar bij HD83443b is iets bijzonders gebeurd. Iedere keer dat deze planeet vlakbij zijn moederster kwam, werden er getijden opgewekt op de moederster. Als gevolg hiervan zorgde de moederster weer voor getijden op de planeet.

Dit alles heeft ervoor gezorgd dat bij HD83443b als het ware “op de rem werd getrapt”. Bij iedere omloopbaan verloor de planeet snelheid, waardoor de omloopbaan is gaan krimpen en steeds ronder werd. Dit resulteerde in de strakke omloopbaan die we momenteel waargenomen hebben, waarbij de planeet continu geroosterd wordt door de straling van de moederster.

Bron: Phys.org

Comments

  1. Enceladus zegt

    Interessant artikel!

    Groet,
    Gert (Enceladus)

  2. ijzen?

  3. Bron?

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: