exoplaneet

Zwerfplaneten zijn vrijwel alleen op te sporen door hun zwaartekrachtslens-effect.

‘Zwerfplaneten komen vaker voor dan aan sterren gebonden planeten’

“Eenzame” planeten, uit hun zonnestelsel geslingerd door zwaartekrachtseffecten, kunnen 50 procent vaker voorkomen dan planeten bij sterren.

Microlensing spoort zwerfplaneten op

Zwerfplaneten zijn vrijwel alleen op te sporen door hun zwaartekrachtslens-effect.
Zwerfplaneten zijn vrijwel alleen op te sporen door hun zwaartekrachtslens-effect.

De meeste planeet-zoektechnieken, denk aan sterverduistering en sterschommelingen meten – vinden alleen werelden dicht bij sterren. Maar met microlenzen – waarbij een planeet langs een achtergrondster beweegt en de zwaartekrachtsput tijdelijk als vergrootglas werkt – vind je ook planeten die verder weg liggen.

Takahiro Sumi van de Osaka Universiteit in Japan en collega’s hebben gedurende ongeveer twee jaar 50 miljoen sterren in de Melkweg ten minste een keer per uur waargenomen. Ze vonden 10 objecten van ongeveer de massa van Jupiter, die niet bij een ster leken te horen.

Hun techniek kan het bestaan van onzichtbare gastheersterren niet uitsluiten (de bewegingen zijn namelijk niet periodiek), maar de metingen suggereren dat de planeten minstens zo ver staan van hun ster als Saturnus van de zon (m.a.w. tien keer de afstand van de aarde tot de zon). Zij betogen dat de schaarste van de planeten afgebeeld bij een brede scheidingen van hun gastheersterren suggereert dat ongeveer driekwart van de 10 nieuwe objecten niet gebonden zijn aan de sterren.

Nauwkeurige uitlijning

Tien objecten klinkt niet als veel, maar microlenzen gebeurtenissen zijn zeer zeldzaam, omdat de precieze uitlijning van een achtergrond ster, de planeet “lens” en de Aarde vereist is en het heelal is groot. Extreem groot.  Op grond hiervan berekenden de onderzoekers, dat de nieuwe waarnemingen impliceren dat zwerfplaneten vijftig procent vaker voorkomen dan planeten rond gastheersterren hebben en bijna twee keer zo vaak als sterren in de Melkweg.

Niet alle astronomen zijn het eens met dit hoge aantal, maar dat er een aanzienlijk aantal zwerfplaneten bestaat is wel zeker. Een fascinerende mogelijkheid is dat zwerfplaneten leven kunnen herbergen onder een dikke isolerende ijslaag, waarbij radioactief verval de energie levert. Bij een planeet ter grootte van Jupiter zou de effectieve temperatuur nauwelijks dalen – Jupiter zendt nu al bijna 2,5 maal zoveel warmte uit als de planeet ontvangt van de zon. Ook een superaarde zou in staat zijn om leven te onderhouden door radioactieve processen. Eerder is gesuggereerd dat annihilatie van donkere materie in zwerfplaneten in het centrum van de Melkweg, deze warm zou kunnen laten houden, maar met het uitblijven van empirisch bewijs lijkt deze hypothese minder populair.

Bron:
Nature

Corot-7b

COROT-7b, regens van gloeiend gesteente

Vond je het de afgelopen dagen warm? Probeer dan eens een weekje op Corot 7B…

Het vermoedelijke landschap op de verschroeiende exoplaneet Corot 7B. – Straggler op Wikimedia Commons

COROT-7b is groter dan de aarde, met een massa van bijna vijf keer zoveel als onze planeet en meer dan de helft groter. De exoplaneet staat op slechts drie miljoen kilometer van zijn zon (vijftig keer zo dicht als de aarde) en kent letterlijk een verschroeiend klimaat. De planeet is door de korte afstand tot de ster bijna zeker door getijdeeffecten vergrendeld, met de ene kant eeuwige dag, de andere een eindeloze nacht. De enorme hitte en getijdeneffecten maken Corot 7B waarschijnlijk een soort Io op anabole steroïden met heftig vulkanisme.

Kortom: helser dan Corot 7B zijn er maar weinig plaatsen in het heelal. De vermoedelijke weersverwachting: de oppervlaktetemperatuur van de dagzijde loopt op tot rond de 2500 graden Celsius of meer, terwijl de nachtzijde afkoelt tot  zo’n zestig kelvin (graden boven het absolute nulpunt). Bij die temperatuur zou onze lucht in zuurstof- en stikstofijs veranderen. Onderzoekers denken dat heftige regens van verdampte steen rond de grens van de dag- en nachtzijde vallen.

COROT-7b: oceaan van gesmolten lava

Vermoedelijk is het oppervlak van COROT-7b een hels landschap van kale rots bezaaid met meren of zeeën van gesmolten lava, de ene kant bakkend onder een gigantische meedogenloze zon, koud en donker aan de andere kant. De atmosfeer bestaat uit verdampt natrium, silicium verbindingen en metalen zoals magnesium, aluminium en ijzer.

Volgens planeetvormingstheorieën is COROT-7b een voorbeeld van een chthonische planeet. Deze term beschrijft werelden waarvan de atmosfeer en de buitenste lagen zijn weggekookt door de extreme omstandigheden dicht bij een ster. COROT-7b is vermoedelijk zijn leven begonnen als een Neptunus-achtige ijsreus of grotere gasreus in de buitenste regionen van haar zonnestelsel, voordat de planeet naar binnen migreerde. Uiteindelijk kookte de moederster alle gas weg waardoor de rotsige, metaalhoudende binnenkern overbleef.

Over enkele miljarden jaren zal ook de aarde een dergelijk lot ondergaan als de zon een rode reus wordt. Eerst zal het water en de atmosfeer worden weggekookt. Uiteindelijk zal de hele planeet worden opgeslokt door de zon (volgens sommige modellen) en verdampen in de zonne-atmosfeer.

COROT-7b werd ontdekt door onderzoekers met behulp van de COROT-satelliet (vandaar de naam), een succesvolle door Fransen geleide missie om stellaire structuren en exoplaneten te onderzoeken en te lokaliseren.

De koolstofrijke gasreus WASP 12b gloeit door de hoge temperatuur oranje op.

Koolstofplaneet: steeds meer bewijs voor koolstofplaneten

De atmosfeer van de koolstofplaneet WASP12B bevat in tegenstelling tot bijvoorbeeld de aarde, meer koolstof dan zuurstof, ontdekten onderzoekers met de ruimtetelescoop Spitzer.

Eivormige gasreus

De planeet WASP 12B staat op 871 lichtjaar van de aarde en staat veertig maal dichter bij zijn zon dan de aarde: vier miljoen kilometer. De atmosfeer is extreem heet – boven de tweeduizend graden. Een jaar op WASP 12B duurt daarom ongeveer een aardse dag. De ster is iets groter dan de zon. De getijdekrachten zijn op die korte afstand enorm, waardoor de planeet een eivorm krijgt. Al eerder is ontdekt dat de planeet, anderhalf keer zo zwaar als Jupiter, langzaam wordt opgeslokt door zijn zon.

De eerst ontdekte koolstofplaneet? De eivormige, koolstofrijke gasreus WASP 12b gloeit door de hoge temperatuur oranje op.De koolstofrijke gasreus WASP 12b gloeit door de hoge temperatuur oranje op.
De eerst ontdekte koolstofplaneet? De eivormige, koolstofrijke gasreus WASP 12b gloeit door de hoge temperatuur oranje op. – NASA/JPL-Caltech

Koolstofplaneet: meer koolstof dan zuurstof

Bijzonder is de samenstelling. De atmosfeer van de koolstofplaneet bevat in tegenstelling tot bijvoorbeeld de aarde vooral methaan en koolmonoxide, dus meer koolstof dan zuurstof, ontdekten onderzoekers met de ruimtetelescoop Spitzer. Wetenschappers denken daarom dat de planeet, een hete Jupiter, een inwendige heeft van diamant en carbides, andere extreemharde koolstofverbindingen.

De ontdekking is onverwacht. De populairste bestaande planeetvormingsmodellen gaan namelijk niet uit van het bestaan van koolstofplaneten. Dit is het eerste experimentele bewijs van een controversiële theorie van astronome Jade Bond. Een koeler neefje van WASP 12B op leefbare afstand van de zon zou daarom wel eens meer weg kunnen hebben van een olieramp dan een tweede aarde. Denk dan bijvoorbeeld aan zeeën en oceanen van olie en andere koolwaterstoffen. Een warmere vorm dus van de grootste maan van Saturnus, Titan, waar er methaanmeren voorkomen.

Een koolstofplaneet kent waarschijnlijk oceanen van teer en een korst van steenkool, carbides en diamant.
Een koolstofplaneet kent waarschijnlijk oceanen van teer en een korst van steenkool, carbides en diamant.

Leven op een koolstofplaneet

In theorie is leven op een koolstofplaneet mogelijk, al zal het leven het niet makkelijk hebben. Weliswaar is koolstof geen probleem, maar water is schaars. Er zijn weinig stoffen, die de functie van water over kunnen nemen. Voedingszouten lossen niet op in olie. Op aarde komen bacteriën voor in oliereservoirs, maar deze groeien op de grens van de aardolie en het water. Deze bacteriën zetten de olie om in teer.