Astronomen zien schijf rond jonge super-Jupiter waar wellicht manen vormen

Oude artistieke weergave van GQ Lupi B (linksvoor) en de hoofdster GQ Lupi (rechts). Ten tijde van deze tekening, in 2010, was de stofschijf rond GQ Lupi B nog niet ontdekt. (c) Devon1980 [CC BY-SA 3.0 via Wikimedia]

Een internationaal team van sterrenkundigen onder Leidse leiding heeft voor het eerst een stofschijf in kaart gebracht rond een jonge super-Jupiter, een hemellichaam op het grensgebied tussen een reuzenplaneet en bruine dwerg. Ze keken met behulp van zogeheten directe waarnemingen bij mid-infrarode golflengtes. Ze detecteerden emissie van de schijf en speculeren dat er misschien manen zijn gevormd. De onderzoekers publiceren hun bevindingen binnenkort in het vakblad The Astronomical Journal.

Sterrenkundigen vermoeden al langer dat jonge gasreuzen en bruine dwergen een stofschijf om zich heen hebben draaien waarin manen kunnen ontstaan, vergelijkbaar met de vorming van planeten in een schijf rond een jonge ster. Zo is er bijvoorbeeld bewijs voor een gigantisch ringsysteem dat is ontdekt in de helderheidsvariaties van een ster toen de ringen er voorlangs bewogen. Nu hebben onderzoekers voor het eerst de warmtestraling van een schijf van gas en stof rond een zware super-Jupiter gedetailleerd bekeken.

500 lichtjaar van de aarde
Het gaat om de reuzenplaneet of bruine dwerg genaamd GQ Lupi B. Het object bevindt zich in het zuidelijke sterrenbeeld Wolf (Lupus) op ongeveer 500 lichtjaar van de aarde. GQ Lupi B is veel zwaarder dan Jupiter en heeft een baan die meer dan 20 keer wijder rond de hoofdster ligt dan Jupiter rond onze zon.

De ontstaansgeschiedenis van dit soort objecten is een mysterie. Het is niet duidelijk of GQ Lupi B via een planeetachtige of sterachtige route is gevormd. GQ Lupi B werd in 2004 ontdekt toen er van de ster GQ Lupi een foto met hoog contrast werd gemaakt. Sindsdien onderzoeken sterrenkundigen van over de hele wereld de atmosfeer en baanbeweging van deze super-Jupiter.

Very Large Telescope
Voor het recente onderzoek gebruikten de astronomen de instrumenten NACO en MUSE. Die zijn gekoppeld aan de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili. Met infraroodcamera NACO zagen de astronomen dat er infraroodstraling van de stofschijf afkomt. Daaruit leidden ze af dat de schijf een stuk koeler is dan de hete atmosfeer van GQ Lupi B. De onderzoekers denken dat de lage temperatuur duidt op een centrale leegte in de schijf. Ze vermoeden dat daar wellicht het stof is weggeveegd doordat er manen zijn gevormd. Maar het zou ook kunnen dat de schijf beïnvloed wordt door een magneetveld van GQ Lupi B.

Met MUSE, een enorm stabiele spectrograaf die werkt in het visuele deel van het spectrum, hebben de onderzoekers zogeheten H-alfastraling gemeten. Dat duidt erop dat GQ Lupi B nog aan het groeien is dankzij de aanvoer van gas uit zijn eigen schijf en mogelijk ook uit de schijf van de ster waar deze super-Jupiter omheen beweegt.

In de toekomst hopen de onderzoekers de schijf van GQ Lupi B in meer detail te bestuderen. “De James Webb-ruimtetelescoop die binnenkort gelanceerd wordt biedt interessante mogelijkheden.” zegt onderzoeksleider Tomas Stolker (Universiteit Leiden). “Webb kan spectra nemen bij mid-infrarood golflengtes. Dat is vanaf de aarde niet goed mogelijk. Op die manier zouden we veel meer kunnen leren over de fysische en chemische processen in de schijf van GQ Lupi B die wellicht de vorming van manen mogelijk maken.”

Gasreus of bruine dwerg?
Met de ontdekking van nieuwe exoplaneten is het niet altijd duidelijk of het om een planeet of bruine dwerg gaat. Dit is met name lastig te bepalen bij direct waargenomen objecten zoals GQ Lupi B omdat hun massa’s vaak onzeker zijn. Vandaar dat onderzoekers vaak een slag om de arm houden en het in één adem hebben over ‘een reuzenplaneet of bruine dwerg’. En vandaar dat de B in GQ Lupi B soms met een hoofdletter (want een bruine dwerg) en soms met een kleine letter (want een planeet) wordt geschreven.

Wetenschappelijk artikel

Characterizing the protolunar disk of the accreting companion GQ Lupi B. Door: Tomas Stolker, Sebastiaan Y. Haffert, Aurora Y. Kesseli, Rob G. van Holstein, Yuhiko Aoyama, Jarle Brinchmann, Gabriele Cugno, Julien H. Girard, Gabriel-Dominique Marleau, Michael R. Meyer, Julien Milli, Sascha P. Quanz, Ignas A.G. Snellen & Kamen O. Todorov. Geaccepteerd voor publicatie in The Astronomical Journal. Gratis preprint: https://arxiv.org/abs/2110.04307

Bron: Astronomie.nl.

Astronomen doen de eerste duidelijke detectie van een maan-vormende schijf rond een exoplaneet

Overzichtsfoto en close-up van een maan-vormende schijf, zoals gezien met ALMA. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), waarin de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) een partner is, hebben astronomen voor het eerst een duidelijke schijf rond een planeet buiten ons zonnestelsel gedetecteerd. De waarnemingen zullen nieuw licht werpen op de vorming van planeten en manen in jonge stersystemen.

‘Ons onderzoek heeft geresulteerd in een duidelijke detectie van een schijf waarin zich manen zouden kunnen vormen’, zegt Myriam Benisty, onderzoeker aan de Universiteit van Grenoble, Frankrijk, en aan de Universiteit van Chili, die leiding gaf aan het nieuwe onderzoek dat vandaag in The Astrophysical Journal Letters is gepubliceerd. ‘Onze ALMA-waarnemingen werden verkregen met zo’n voortreffelijke resolutie, dat we duidelijk konden vaststellen dat de schijf bij de planeet hoort en dat we ook de omvang ervan hebben kunnen schatten’, voegt ze eraan toe.

Het stelsel van PDS 70, zoals gezien met ALMA. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

De schijf in kwestie, een zogeheten circumplanetaire schijf, omringt de exoplaneet PDS 70c, een van de twee reusachtige, Jupiter-achtige planeten die om een ster op bijna 400 lichtjaar afstand draaien. Astronomen hadden al eerder aanwijzingen gevonden voor het bestaan van een ‘maan-vormende’ schijf rond deze exoplaneet, maar omdat ze de schijf niet duidelijk konden onderscheiden van zijn omgeving, konden ze de detectie ervan niet bevestigen – tot nu toe dan.

Daarnaast hebben Benisty en haar team met behulp van ALMA ontdekt dat de diameter van de schijf ongeveer gelijk is aan de afstand van onze zon tot de aarde. De schijf bevat genoeg massa om drie satellieten ter grootte van onze maan te vormen.

Maan-vormende schijf rond de exoplaneet PDS 70c, zoals gezien met ALMA. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

Maar de resultaten zijn niet alleen van belang om erachter te komen hoe manen ontstaan. ‘Deze nieuwe waarnemingen zijn ook uiterst belangrijk om theorieën over planeetvorming te bewijzen die tot nu toe niet konden worden getoetst’, zegt Jaehan Bae, onderzoeker van het Earth and Planets Laboratory van de Carnegie Institution for Science, VS, en auteur van het onderzoek.

Planeten vormen zich in de stoffige schijven rond jonge sterren. Tijdens hun ‘groei’ veroorzaken ze holtes in de circumstellaire schijf doordat ze materiaal opslokken. Tijdens dit proces kan een planeet zijn eigen circumplanetaire schijf ontwikkelen, die bijdraagt ??aan de groei van de planeet door de hoeveelheid materiaal die erop valt te reguleren. Tegelijkertijd kunnen het gas en stof in de cirkelvormige schijf samenklonteren tot steeds grotere brokstukken, wat uiteindelijk tot de vorming van manen leidt.

De dwergster PDS 70 in het sterrenbeeld Centaurus. Credit: ESO, IAU and Sky & Telescope

Maar astronomen begrijpen de details van deze processen nog niet volledig. ‘Kortom, het is nog steeds onduidelijk wanneer, waar en hoe planeten en manen ontstaan’, aldus ESO Research Fellow Stefano Facchini, die ook bij het onderzoek betrokken was.

‘Er zijn tot nu toe meer dan 4000 exoplaneten ontdekt, maar die maken allemaal deel uit van volwassen planetenstelsels. PDS 70b en PDS 70c, die een stelsel vormen dat aan het duo Jupiter en Saturnus doen denken, zijn de enige twee tot nu toe gedetecteerde exoplaneten die nog in aanbouw zijn’, zegt Miriam Keppler, onderzoeker aan het Max-Planck-Institut für Astronomie in Duitsland en een van de co-auteurs van het onderzoek.

‘Dit stelsel biedt ons daarom een unieke kans om de processen van planeet- en maanvorming te observeren en te bestuderen’, voegt Facchini daaraan toe.

PDS 70b en PDS 70c, de twee planeten die het stelsel vormen, werden in respectievelijk 2018 en 2019 ontdekt met behulp van ESO’s Very Large Telescope (VLT), en vanwege hun unieke karakter zijn ze sindsdien vele malen met andere telescopen en instrumenten waargenomen [1]PDS 70b is ontdekt met behulp van het Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE)-instrument, terwijl PDS 70c is opgespoord met de Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) van de … Continue reading.

Dankzij de nieuwste ALMA-waarnemingen met hoge resolutie hebben astronomen nu meer inzicht in het systeem gekregen. Daarbij konden ze niet alleen het bestaan van de circumplanetaire schijf rond PDS 70c bevestigen, en zijn omvang en massa bepalen, maar ontdekten ze ook dat PDS 70b geen duidelijke sporen van zo’n schijf vertoont. Dat wijst erop dat al het stof in zijn omgeving is opgemaakt door buurplaneet PDS 70c.

Een nog beter beeld van het planetenstelsel zal worden verkregen met ESO’s Extremely Large Telescope (ELT), die momenteel in aanbouw is op Cerro Armazones in de Chileense Atacama-woestijn. ‘De ELT zal van groot belang zijn voor dit onderzoek, omdat we met zijn veel hogere resolutie in staat zullen zijn om het stelsel tot in detail in kaart te brengen’, zegt co-auteur Richard Teague, een onderzoeker bij het Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, VS. Met name door gebruik te maken van de ELT’s Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph (METIS), zal het team de gasbewegingen rond PDS 70c in kaart kunnen brengen om zo een volledig 3D-beeld van het stelsel te krijgen. Bron: ESO.

References[+]

References
1 PDS 70b is ontdekt met behulp van het Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE)-instrument, terwijl PDS 70c is opgespoord met de Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) van de VLT. Het uit twee planeten bestaande stelsel is ook onderzocht met behulp van het X-shooter-instrument, dat tevens op ESO’s VLT is geïnstalleerd.

Er zijn mogelijk zes exomanen gespot

Artistieke impressie van een exomaan. Bron: ESA/NASA.

Astronomen van de Western University in Canada hebben mogelijk zes exomanen gespot, oftewel manen die rondom planeten bij andere sterren draaien. Helaas blijft het bij aanwijzingen – met de huidige technieken kan het bestaan van deze objecten niet bevestigd worden. Hopelijk zal een nieuwe generatie telescopen hier verandering in brengen.

Heel verrassend is het bestaan van exomanen trouwens niet. Ons zonnestelsel bevat honderden natuurlijke satellieten, dus waarom zou dat bij andere planetenstelsels anders zijn? Hoewel inmiddels ruim 4000 exoplaneten (planeten buiten het zonnestelsel) bekend zijn, heeft men nog nooit met zekerheid een maan gevonden buiten het zonnestelsel. Natuurlijk zijn de laatste jaren een paar kandidaten opgedoken en daar kunnen deze zes “nieuwe” exemplaren bij opgeteld worden.

Maar goed, hoe zijn deze kandidaten gevonden? Door te kijken naar de gegevens van de Kepler-ruimtetelescoop, de planetenvinder die veel te vroeg is heengegaan en in 2018 buiten gebruik is genomen. Met deze telescoop keek men naar zogenaamde overgangen (transits), waarbij een exoplaneet voor het oppervlak van de moederster langs trekt en hierbij een klein beetje van het sterrelicht doet dimmen.

Helaas zijn de kandidaat-exomanen te klein om zelf hun eigen transits te creëren. In plaats daarvan verraden ze hun aanwezigheid door de zwaartekrachtinvloed die ze uitoefenen op hun moederplaneet. Als een planeet ongestoord kan rondcirkelen dan zal het sterlicht op periodieke momenten tegengehouden worden. Soms kunnen hier onregelmatigheden bij voorkomen, waardoor de transits een paar minuten te vroeg óf te laat plaatsvinden.

De aanwezigheid van een maan bij zo’n planeet is de meest logische verklaring van dergelijke fluctuaties, die transit timings variations (TTV’s) genoemd worden. Het grote probleem is dat TTV’s in theorie ook veroorzaakt kunnen worden door een nog onontdekte medeplaneet in het stelsel in kwestie. Dat betekent dat deze exomanen voorlopig nog wel “kandidaten” zullen blijven, aangezien de telescopen die nodig zijn om het bestaan van deze manen te bevestigen (nog) niet bestaan.

Overigens zijn de zes kandidaat-exomanen gespot in de volgende planetenstelsels: KOI 268.01, Kepler 517b, Kepler 1000b, Kepler 409b, Kepler 1326b en Kepler 1442b en bevinden zich op een afstand van 200 tot 3000 lichtjaar vanaf de aarde. Het volledige vak-artikel over de ontdekking kan hier ingezien worden.

Bron: Western University

Aanwijzingen gevonden voor bestaan Exo-Io, een vulkanisch actieve exomaan

Impressie van de exoplaneet WASP-49b en een door natrium omhulde exomaan. Credit: Thibaut Roger/University of Bern.

Sterrenkundigen hebben aanwijzingen gevonden dat er rondom de exoplaneet WASP-49b mogelijk een vulkanisch actieve maan draait. In ons zonnestelsel kennen we ook zo’n maan, Io die rondom Jupiter draait en die door de getijdekrachten veroorzaakt door de gasreus van binnen wordt gekneed, waardoor ‘ie constant lava uitspuwt (zie foto hieronder). Een team van sterrenkundigen van de Universiteit van Bern (Zwitserland) heeft de gegevens bestudeerd die van WASP-49b bekend zijn en daaruit kwam naar voren dat er op grote hoogte van de planeet, die een sterk magnetisch veld heeft, natrium en kalium voorkomt. In 2006 – lang geleden alweer inderdaad – hadden Bob Johnson (University of Virginia) en Patrick Huggins (New York University) al eens geopperd dat natrium en kalium op grote afstand van een planeet kan wijzen op het bestaan van een maan in de buurt van de planeet of op een ring van materiaal om de planeet. En die eerste mogelijkheid lijkt nu het geval te zijn bij WASP-49b, die op 550 lichtjaar van ons staat, in de richting van het sterrenbeeld Haas (Lepus). WASP-49 is een gele dwergster.

De enige echte maan Io met bovenin een duidelijk zichtbare uitbarsting van een vulkaan. Credit: NASA/JPL/University of Arizona.

In eenvoudige systemen bestaande uit een ster, een planeet en maan op korte afstand van elkaar zou een maan een stabiele baan kunnen hebben als ‘ie door vulkanische activiteit natrium en kalium uitstoot. Of dat echt het geval is bij de hypothetische maan bij WASP-49b is niet helemaal zeker, maar van de vijf onderzochte exoplaneten met een hoog natriumgehalte is dit wel de planeet met de grootste kans erop. Verder onderzoek aan de ster en z’n planeet moet daar uitsluitsel over geven. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan WASP-49b, te verschijnen in the Astrophysical Journal. Bron: NCCR.

Kunnen manen zelf ook manen hebben?

Impressie van het ‘dubbel-dwergplaneet systeem’ van Pluto en Charon. Daar draaien ook kleine manen omheen. Credit: Kevin McGill (Flickr)

De ontdekking van een exomaan bij een exoplaneet, Kepler-1625b-i bij de planeet Kepler-1625b, heeft de vraag nieuw leven ingeblazen of manen ook zelf manen kunnen hebben. Kepler-1625b-i is een enorme maan, zo groot als Neptunus ongeveer, dus als ze zo groot kunnen worden kan je je afvragen of zij niet zelf ook manen kunnen hebben.
Voor zover bekend hebben de manen in ons eigen zonnestelsel – op dit moment voor zover bekend 194 stuks – géén manen. De sterrenkundigen Juna Kollmeier (Carnegie Instituut, Washington) en Sean Raymond (Universiteit van Bordeaux) hebben nu onderzoek gedaan naar de theoretische mogelijkheid van ‘maanmanen’ of ‘submanen’, zoals manen van manen worden genoemd. In een op de ArXiv verschenen artikel kwamen ze met dit resultaat: het is mogelijk dat manen kleine manen kunnen hebben (pakweg tien km in straal), maar alleen als de maan zich ver van de planeet bevindt en als de maan groot is. Als de maan te klein is of te dicht bij de planeet staat wordt de maanmaan door de getijdewerking uit elkaar getrokken of weggeschoten, de ruimte in. In theorie zou volgens de twee sterrenkundigen onze eigen maan ook een maantje kunnen hebben.

Resultaat van de berekeningen van Kollmeier en Raymond. De grafieken laten van enkele planeten (o.a. de aarde) zien wanneer hun manen zelf manen kunnen hebben: als ze in het grijze gebied liggen. De zwarte stippen zijn (sommige) manen van de planeten. Credit: Kollmeier and Raymond.

Er zijn in het zonnestelsel al systemen, die afwijken van het reguliere planeet-maan concept. Zo vormen de dwergplaneet Pluto en z’n ‘maan’ Charon eigenlijk een dubbel-dwergplaneet, omdat het gemeenschappelijk zwaartepunt van deze twee zich buiten Pluto bevindt. En om dit systeem draaien dan weer diverse kleine maantjes (zie de afbeelding bovenaan). En dan heb je nog het ‘47171 Lempo systeem’: een dubbele planetoïde, waar weer een klein maantje omheen draait. Nou kijken of er een echte maan gevonden kan worden in ons zonnestelsel die zelf een maan heeft. Bron: Gizmodo.

Hubble vindt overtuigende aanwijzingen voor een maan buiten het zonnestelsel

Impressie van de maan Kepler-1625b-i bij z’n planeet, Kepler-1625b. Credit:NASAESA, and L. Hustak (STScI)

Sterrenkundigen hebben met behulp van de Hubble ruimtetelescoop en oude waarneemgegevens van de Kepler ruimtetelescoop voor het eerst overtuigende aanwijzingen gevonden voor een maan buiten het zonnestelsel, voor een exomaan! Het gaat om een maan die de grootte van Neptunus heeft en die zich op 8000 lichtjaar afstand van de aarde bevindt. In 2017 had men al aanwijzingen dat er rond de exoplaneet Kepler-1625b een maan draait, maar nu hebben twee wetenschappers van de Columbia University in New York (VS), Alex Teachey en David Kipping, met behulp van Hubble meer overtuigende aanwijzingen gevonden voor het bestaan van de exomaan. Het gaat vooralsnog om een kandidaat-exomaan, want er is nog geen bevestiging door een onafhankelijk instrument. De maan heet Kepler-1625b-i, waarbij de ‘i’ op een maan bij planeet ‘b’ bij ster Kepler-1625 slaat. Niet alleen de maan is groot, de planeet is dat ook: het is een gasreus, die enkele Jupitermassa’s groot is. De afstand tussen Kepler-1625 (een ster zo groot als de zon, liggend in het sterrenbeeld Zwaan) en het planeet-maansysteem is vergelijkbaar met de afstand zon-aarde, één omwenteling om de ster duurt 287 dagen. De planeet en z’n maan bevinden zich in de leefbare zone van de ster. De maan werd gevonden door de lichtcurve van Kepler-1625 nauwkeurig te bestuderen.

Credit: NASA, ESA, and L. Hustak (STScI)

Naast de dips die de transities van de planeet voor de ster langs veroorzaakten waren nog kleinere dips zichtbaar, kleine veranderingen in de lichtsterkte van de planeet, die door de passerende maan worden veroorzaakt (zie de afbeelding hierboven en de video hieronder). Het zou kunnen dat er rondom Kepler-1625b nog een tweede maan draait, maar daar is nog geen bewijs voor geleverd. Hier het vakartikel over de ontdekking.

Bron: Hubble.

Hoe groot zou die mogelijk ontdekte exomaan Kepler-1625 b-i kunnen zijn?

Impressie van exoplaneet Kepler-1625 b en z’n exomaan. Credit: NASA/JPL-Caltech

In juli werd bekend dat sterrenkundigen onder leiding van Alex Teachey en David Kipping (Columbia University) in de gegevens van de ruimtetelescoop Kepler aanwijzingen hadden gevonden voor een exomaan, die zou cirkelen om de exoplaneet Kepler-1625 b – Olaf van Kooten blogde daar eerder al over, zonder Kepler-1625 b-i, zoals de maan heet, bij naam te noemen. Vraag is uiteraard of die exomaan daadwerkelijk bestaat óf dat er sprake is van statistische ruis in de gegevens. Maar áls die maan bestaat is de volgende vraag hoe groot ‘ie is. Op de beantwoording van die vraag heeft onlangs de sterrenkundige René Heller (Maxx Planck Institute) een poging gewaagd en dat heeft het vakartikel opgeleverd, genaamd The nature of the giant exomoon candidate Kepler-1625 b-i. Door Kepler zijn drie transities waargenomen van de exoplaneet voor z’n ster langs, een ster van de 14e magnitude in het sterrenbeeld Zwaan, die 4000 lichtjaar van de aarde staat. Ook Heller dook in de gegevens van Kepler en daaruit kwam naar voren dat de mogelijke grootte van de exomaan een groot bereik heeft: hij zou zo groot kunnen zijn als de planeet Saturnus, maar hij zou ook zo klein als de aarde kunnen zijn. Wellicht is de middelmaat de beste schatting: dan zou ‘ie net zo groot als Neptunus zijn (zoals hieronder geschetst).

Credit: NASA/JPL-Caltech

Op 29 oktober – komende zondag – vind er weer een transitie plaats en die willen ze met de Hubble telescoop nauwkeurig gaan bekijken om uitsluitsel te geven over het bestaan van exomaan Kepler-1625 b-i en diens grootte. Mocht de exomaan inderdaad bestaan en er duidelijkheid komt over z’n grootte, dan volgt een nieuwe vraag: hoe is die maan precies ontstaan? In ons eigen zonnestelsel zijn drie mechanismen bekend waarop manen kunnen ontstaan, namelijk door botsingen van twee planeten (zoals de maan is ontstaan na de botsing van aarde en Theia), door invang van manen (zoals Mars en Neptunus deden) en door formatie vanuit een omringende stof- en gasschijf (zoals bij Jupiter gebeurde). Mocht Kepler-1625 b-i zo groot zijn als Heller inschat dan is er een probleem, want geen van de drie bekende mechanismen levert zo’n grote exomaan op. Bron: New Scientist.

Grote exomanen zijn uitstekende plekken om te zoeken naar buitenaards leven

Credit: NASA

Bestaat er buitenaards leven? Het antwoord op die eeuwenoude vraag zou wellicht kunnen liggen op een onzichtbare maan. Een team van astronomen heeft hier onderzoek naar verricht en zijn tot de conclusie gekomen dat een grote maan van een Jupiter-achtige gasreus de meest geschikte kandidaat zal zijn. “We hebben al die tijd gezocht naar leven op planeten, terwijl het antwoord eigenlijk op een maan zou kunnen liggen”, aldus het hoofd van het onderzoeksteam.We kennen inmiddels zo’n 2000 planeten die om andere sterren draaien en veel daarvan zijn Jupiter-achtige gasreuzen. Sommige hiervan bevinden zich op een dusdanige afstand van de moederster, dat het bestaan van vloeibaar water aan het oppervlak van een hemellichaam mogelijk wordt. Nu zal dat op de planeet zelf niet meevallen – gasreuzen zijn, zoals de naam al zegt, gigantische ballen van gas zonder vast oppervlak.Maar op grote manen die rondom zo’n planeet cirkelen, is het een ander verhaal. Berekeningen hebben uitgewezen dat aarde-achtige werelden vooral aangetroffen kunnen worden bij manen die twee keer zo groot als Mars zijn. Allemaal leuk en aardig, maar in ons zonnestelsel komen dat soort grote manen niet voor – de grootste is kleiner dan Mars. Gelukkig zijn veel gasreuzen bij andere sterren een stuk zwaarder dan Jupiter en hoe zwaarder een planeet, hoe zwaarder de maximale massa van een maan die rondom zo’n planeet kan ontstaan. Uit berekeningen is gebleken dat manen die qua massa tussen Mars en de aarde zitten best waarschijnlijk zijn bij super-Jupiters. Overigens kennen we helemaal nog geen exomanen, maar de technieken om die te ontdekken worden in ramp tempo gevoelig genoeg hiervoor. Noot van Astroblogs: bij dit onderzoek is alleen gekeken naar leven op werelden zoals de aarde, die zich bevinden in de zogenaamde leefbare zone van een ster. We weten echter dat manen van gasreuzen ook ver buiten de leefbare zone alsnog “leefbaar” kunnen zijn, in de vorm van oceanen onder het oppervlak. In tegenstelling tot aarde-achtige supermanen, hebben we dit soort manen wél in ons zonnestelsel. De kans is dus groot dat we het eerste buitenaardse leven gewoon hier in ons zonnestelsel vinden (bij Europa, Titan of Enceladus bijvoorbeeld), en helemaal niet bij één of andere exo-maan. Bron: McMaster University.

Manen bij dubbelsterren hebben grotere kans op leven

credit: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Manen in binaire zonnestelsels hebben een betere kans op leven dan hun soortgenoten in stelsels met een enkele moederster, zo blijkt uit nieuw onderzoek. Dubbelsterren hebben vaak een kalmerende invloed op elkaars straling en sterrewinden, waardoor de leefbare zone bij deze sterren groter kan worden.

Hoewel zo’n 1700 planeten bij andere sterren ontdekt zijn, zijn nog geen exomanen aan de wetenschap bekend. Toch hebben enkele wetenschappers een serie berekeningen gedaan, om te bepalen welke zonnestelsels de grootste kans hebben op levensvatbare manen. Jonge sterren zijn vaak hyperactief en zenden gevaarlijke straling uit. Als je echter twee jonge sterren bij elkaar zet, dan houden ze elkaar rustiger.

Dubbelsterren bestaan in allerlei configuraties. Sommige staan op flinke afstand van elkaar – in dat geval gedraagt iedere ster zich als een eigen zonnestelsel. Planeten rondom zo’n ster functioneren dus op soortgelijke wijze als planeten rondom een enkelvoudige ster. Andere dubbelsterren staan op superkleine afstand van elkaar, en kunnen elkaar zelfs raken.

In het onderzoek heeft men vooral gekeken naar sterren die in 10 tot 60 dagen rondom elkaar heen draaien, waarbij een planeet rondom beide sterren draait – een zogenaamde circumbinaire planeet. De twee sterren oefenen getijdenkrachten op elkaar uit, waardoor de rotatie van de sterren gesynchroniseerd wordt. Dit zorgt voor een afname van de hoeveelheid gevaarlijke straling. Bovendien wordt de sterrewind (een stroom geladen deeltjes die door iedere ster wordt uitgezonden, ook door de zon) getemperd. Een snelle sterrewind kan de dampkring van een maan wegblazen en dat is slecht nieuws voor het leven.

Tegelijkertijd zorgt het gecombineerde licht van het tweetal ervoor dat de zogenaamde “leefbare zone” (de zone waarin vloeibaar water kan bestaan aan het oppervlak van een hemellichaam) groter wordt. Daarnaast komt deze zone ook op groter afstand van de sterren terecht. Planeten en manen die zich in deze “uitbreiding” bevinden, hebben minder last van schadelijke effecten van de moedersterren.

Conclusie: in zonnestelsels waarbij twee centrale sterren om elkaar heen draaien (met een periode van 10 tot 60 dagen) wordt de kans op leven bij een exomaan groter dan bij zonnestelsels met een enkele moederster.

Bron: io9

Wellicht exomaan ontdekt met microlensing techniek

De twee mogelijkheden van MOA-2011-BLG-262: of een Jupiterachtige planeet met een aardachtige exomaan (links) of een ster met een planeet 18 keer groter dan de aarde.

Onderzoekers verbonden aan de NASA hebben gebruikmakend van de techniek van de microlensing wellicht voor het eerst een exomaan ontdekt, een maan die hoort bij een exoplaneet. Een internationaal team uit Japan, Nieuw-Zeeland en de Verenigde Staten onderzocht met de