Reusachtige oceaanplaneet ontdekt

Op veertig lichtjaar afstand bevindt zich waarschijnlijk een enorme planeet met een honderden kilometers diepe oceaan. Dat blijkt uit metingen van Luikse astronomen.

Uniek aan de ster is dat het een van de weinige is die tenminste vijf planeten heeft. De binnenste van deze planeten, 55 Cancri e  is ontdekt in 2005 en kreeg sindsdien veel aandacht van astronomen. Verschillende onderzoeksgroepen hebben de veranderingen in positie van de ster waaromheen deze planeet draait gemeten. Daaruit trokken ze de conclusie dat 55 Cancri e acht maal zo zwaar is als de aarde en elke achttien uur rond de ster draait.

Zonder een meting van de straal van de planeet is het echter onmogelijk om vast te stellen hoe dicht de planeet is en dat is uiteraard bijzonder lastig gezien de zeer grote afstand. Als de planeet vrijwel geheel uit zware metalen bestaat kan hij zo groot zijn als de aarde. Bij een lagere dichtheid zal de planeet groter zijn. Is het een ijsreus, dan lijkt hij op Neptunus.

Oktober 2011 licht Michael Gillon n de universiteit van Luik met enige collega’s een tipje van de sluier op. Ze hebben 55 Cancri e waargenomen terwijl deze voor zijn moederster langstrok, in astronomisch vakjargon een planeetovergang. Hierbij gebruikten ze zowel de Spitzer telescoop van NASA als de Canadese MOST ruimtetelescoop.

55 Cancri e stomende oceaanwereld
Aan de hand van de lichtafzwakking kan je vrij eenvoudig berekenen hoeveel van de ster af werd gedekt door de planeet, m.a.w. hoe groot de planeet is. Op grond van hun metingen stelden Gillon en zijn collega’s vast dat de planeet twee keer zo groot in diameter is als de aarde. De oppervlakte is daarmee vier keer die van de aarde en, belangrijker, het moet dus wel net als de aarde een rotsachtige planeet zijn, want de planeet heeft met acht keer het volume en massa van de aarde, dezelfde dichtheid als de aarde.

Het is echter mogelijk nog wat meer informatie af te leiden en dat hebben de onderzoekers ook gedaan. Een rotsplaneet bestaat waarschijnlijk uit dezelfde bestanddelen als de rotsplaneten in ons eigen zonnestelsel: een combinatie van ijzer en magnesium silicium oxides. Echter, 55 Cancri e is te groot om alleen uit deze materialen te kunnen bestaan, dus moet er volgens de onderzoekers nog een “envelop” van gas of vloeistof omheen zitten.

Ze bestudeerden twee mogelijkheden. De eerste: een atmosfeer van waterstof en helium zoals rond de bekende ijsreuzen Uranus en Neptunus. Volgens hun berekeningen overleefde deze niet langer dan enkele miljoenen jaren zo dicht bij de ster. De tweede mogelijkheid is een enorme oceaan, met ongeveer de massa van een vijfde van de gehele planeet. Dat is honderd maal zoveel water als op aarde. Dit is  volgens de onderzoekers waarschijnlijker omdat water minder snel de ruimte in wordt geslingerd en dus vele miljarden jaren kon bestaan.

Ergo, 55 Cancer e moet dus een waterwereld zijn volgens het team. Geen eindeloze Stille Oceaan overigens. Stel je een stomende hel voor, zo heet en zo dicht dat het water superkritisch wordt. Dat wil zeggen dat er geen verschil meer is tussen de vloeistoffase en de gasfase. De planeet kan ook ’tidally locked’ zijn, waarbij één zijde permanent naar de zon is toegewend en de andere voor eeuwig bevroren is.

Vermoedelijk wordt een dergelijke wereld geteisterd door zeer heftige stormen en ook chemici zullen hun hart ophalen aan de vele merkwaardige verbindingen die zich onder deze omstandigheden vormen.

Over enkele jaren weten we meer. Dan zal de ‘envelop’ van de planeet rechtstreeks zichtbaar zijn voor de volgende generatie, veel betere, telescopen.

Bron:
Improved precision on the radius of the nearby super-Earth 55 Cnc e