Exoplaneet ontdekt met een polaire baan om z’n ster

Impressie van WASP-131b. Credit: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Er zijn al ruim 5300 exoplaneten ontdekt en bevestigd en bijna allemaal hebben ze net als de planeten in het zonnestelsel een baan die ongeveer gelijk is aan het evenaarsvlak van de ster waar ze omheen draaien. OK, er mag een paar procent variatie in de baanhoek zitten, maar grosso modo liggen ze allemaal in hetzelfde vlak. Logisch ook, want de heersende theorie van de formatie van planeten zegt dat deze ontstaan in de protoplanetaire schijf van gas en stof die jonge sterren omringen en die schijf ligt altijd in het equatoriaal vlak van de pasgeboren ster. Niet zo gek dus als planeten dan hetzelfde baanvlak hebben én ook dezelfde kant uitdraaien als waar die schijf heen roteerde – de wet van behoud van impulsmoment in volle glorie. Maar een paar exoplaneten zijn wars van regels en die hebben sterk afwijkende banen. Zo is WASP-131b daar eentje van. Die exoplaneet draait rond de ster WASP-131. WASP-131b is een hete gasreus. Z’n massa is weliswaar slechts een kwart van die van Jupiter, maar door z’n opgezwollen atmosfeer is ‘ie 20% groter dan Jupiter! Dat soort planeten, die een lage dichtheid hebben, worden ‘super-puff planets’ genoemd, tsja hoe vertaal je dat?

WASP-131b with @espresso_astro : a bloated sub-Saturn on a polar orbit. Lauren Doyle et al, https://t.co/Sc4wfIojU2 pic.twitter.com/ajBVZFvAO2

— WASP planets (@WASPplanets) April 25, 2023

Maar het ging dus om z’n baan, niet om z’n omvang of dichtheid. Wat blijkt nu uit recent onderzoek aan WASP-131b? Dat de hoek van z’n baanvlak (inclinatie genoemd) maar liefst 162° bedraagt t.o.v. het equatoriaal vlak van WASP-131. Dat betekent dus dat de planeet goeddeels over de polen van de ster beweegt, een polaire baan noemen ze dat. Vraag is natuurlijk hoe een planeet aan zo’n afwijkende baan is gekomen. Eén van de suggesties die sterrenkundigen hebben is het zogeheten Kozai effect. Dit ontstaat als er allerlei interacties plaatsvinden door de zwaartekracht tussen de ster, de planeet en eventuele andere planeten. De ietwat afwijkende baan van Pluto is daar een voorbeeld van, diens interactie met Neptunus heeft er voor gezorgd dat het baanvlak van Pluto een grote inclinatie heeft. Maar het Kozai effect krijg je vooral bij kleine (dwerg-)planeten en dat is WASP-131b niet echt te noemen. Er moet dus meer aan de hand zijn. Mogelijk is er sprake geweest van een soort van magnetische interactie tussen de planeet en de protoplanetaire schijf, zodat de planeet een scheve baan kreeg. Maar dat is verder nog grotendeels speculatie. Werk aan de winkel dus voor de dames en heren modelbouwers.

Meer informatie vind je in het vakartikel van L. Doyle et al, WASP-131 b with ESPRESSO I: A bloated sub-Saturn on a polar orbit around a differentially rotating solar-type star, arXiv (2023).

Bron: Phys.org.

Gerelateerde Astroblogs:

Webb heeft kleine kwartskristallen ontdekt in de atmosfeer van een hete Jupiter James Webb-ruimtetelescoop detecteert waterdamp, zwaveldioxide en zandwolken in de atmosfeer van een nabijgelegen exoplaneet Webb heeft voor het eerst methaan ontdekt bij een exoplaneet, bij WASP-80 b