Rode dwergen wemelen van rotsachtige exoplaneten

Share Button

De kleinste exoplaneet die rond een ster in de Hoofdreeks (dus niet uitgebrand of in een instabiele fase) is aangetroffen is een rotsachtige planeet bij een rode dwergster, iets groter dan Mars. Volgens schattingen heeft rond een derde van alle rode dwergen, waartoe meer dan driekwart van alle sterren worden gerekend, aardachtige planeten. Wanneer vinden we de eerste planeet met leven?

Het planetenstelsel van KOI-961 is vergelijkbaar met de manen van Jupiter. Bron: NASA

Het planetenstelsel van KOI-961 is vergelijkbaar met de manen van Jupiter. Bron: NASA

De nieuw-ontdekte planeet, KOI-961.03, bedekt op geregelde tijden zijn ster, waardoor de helderheid hiervan periodiek een zeer kleine fractie afneemt. Dit is toch voldoende om door de NASA’s Kepler ruimtetelescoop waargenomen te worden.

De rode-dwergster KOI-961 is vergeleken met de zon zeer klein, maar blijkt er toch een zonnestelsel van zeker drie rotsachtige planeten op na te houden: naast KOI-961.03, ook de rotsplaneten KOI-961.01 and KOI-961.02.

Buiten adem op vijf kilometer hoogte
De onderzoekers combineerden de data van Kepler met waarnemingen van de reusachtige Keck Telescoop op de vijf kilometer hoge vulkaan Mauna Kea op het Hawaiiaanse eiland Oahu. De zeer ijle lucht op die enorme hoogte maakt werken (en nadenken) voor astronomen zwaar. Vaak schrijven ze van tevoren op wat ze moeten doen voor ze de tocht naar boven maken (al zijn er tegenwoordig uiteraard opties voor telewerken).
Toch staat de Keck niet voor niets op Mauna Kea. Deze plek levert een zeer goede ‘seeing’ (helder beeld) omdat de top al voorbij de helft van de troposfeer, het dichtste en woeligste deel van de atmosfeer, reikt.

Met behulp van deze tien meter doorsnee telescoop stelden ze de exacte afmeting van de ster vast. Er bestaat namelijk een vaste relatie tussen de grootte, de lichtkracht en de massa van een ster. Doordat Kepler exact vaststelt met hoeveel het sterrenlicht af wordt gezwakt, is de relatieve grootte van het planeetschijfje vrij makkelijk te berekenen.

KOI-961.03 is de kleinste waargenomen planeet met 0,57 maal de doorsnede van de aarde, plm. 8% groter dan Mars. De andere planeten KOI-961.02 en KOI-961.01 zitten met resp. 0,73 en 0,78 maal de grootte van de aarde, tussen Mars en de aarde in.

Al veel kleinere planeet rond pulsar ontdekt
Zowel KOI-961.02 als KOI-961.03 zijn kleiner dan welke andere exoplaneet ook die tot dusver is ontdekt rond een ster in de Hoofdreeks. Een veel kleinere planeet, ongeveer twee procent van de massa van de aarde, de grootte van de maan dus, is ontdekt rond een pulsar.

Een pulsar, een dode ster, samengeklapt tot een bol neutronen van twintig tot dertig kilometer doorsnede, biedt met zijn extreem sterke magneetveld en dodelijke röntgenstraling bepaald niet een gastvrije omgeving voor leven, maar het is heel makkelijk planeten rond pulsars te vinden omdat ze zeer regelmatige signalen geven. Zelfs een minuscuul planeetje verstoort de pulsarklok al meetbaar.
We beschreven al eerder de eerste ontdekking van een exoplaneet kleiner dan de aarde. De daaropvolgende dag ging ook dit record aan diggelen, met dus nu het voorlopige kleinheidsrecord. Al deze ontdekkingen zijn mogelijk gemaakt door Kepler.

Vermoedelijk ziet het KOI-961 stelsel er ongeveer zo uit.

Vermoedelijk ziet het KOI-961 stelsel er ongeveer zo uit. Bron: NASA

Exo-zonnestelsel vergelijkbaar met Jupiterstelsel
Dit nieuw-ontdekte systeem is ook het kleinste zonnestelsel ooit aangetroffen. De planeten bevinden zich alle minder dan vier maal zo ver van de ster (1,5 miljoen km) als de maan van de aarde. Vergelijkbaar met de afstanden van de manen van Jupiter tot de reuzenplaneet.  Ter vergelijking: als de aarde op die afstand van de zon stond, zou de zon een kwart van de hemel in beslag nemen, de aarde in magma veranderen en zou de aarde door de getijdeneffecten in stukken getrokken worden.
Weliswaar is KOI 561 veel kleiner dan de zon, maar de leefomstandigheden op het drietal planeten zijn verre van aangenaam, tenzij je bijvoorbeeld een op silicium gebaseerde levensvorm bent: zelfs op de verste, kleine planeet heersen helse temperaturen van 200 graden. Een ‘jaar’ duurt korter dan twee dagen. 

‘Melkweg krioelt van kleine rotsplaneten’
Goed nieuws voor de velen van ons die dromen van een lieflijke exo-aarde voor onszelf. Dit komt namelijk bij de steeds groeiende berg bewijzen dat kleine rotsplaneten zeer veel voorkomen rond rode dwergen, die ongeveer tachtig procent van alel sterren in de Melkweg uitmaken.  Slechts enkele tientallen van de 150 000 sterren die Kepler tegelijkertijd in de gaten houdt zijn zo klein als KOI-961. Omdat het uiterst toevallig is dat een planeet precies voor een ster langstrekt, betekent deze ontdekking volgens onderzoekers dat minstens een derde van deze kleinste rode dwergen een planetenstelsel heeft. Teamlid John Johnson vergeleek ze daarom met kakkerlakken, waarvan je er maar enkele ziet, maar zich een veelvoud verstopt.

Waarom hebben we nog geen rotsplaneten in de bewoonbare zone aangetroffen?
Hoe verder een planeet van een ster afstaat, hoe kleiner de kans dat de planeet precies voor de ster langs trekt. Ook kijkt Kepler nog relatief kort naar de groep sterren. Stel dat een planeet een omloopbaan van een maand of een half jaar heeft, dan vallen niet minimaal twee bedekkingen in het waarnemingsvenster en wordt geen hit gescoord. De tot nu toe ontdekte exoplaneten zijn om die reden vrijwel allemaal geblakerde rotsblokken. Bij KOI-961 moet een planeet bijvoorbeeld drie tot zes miljoen kilometer van de ster staan om leven zoals wij dat kennen mogelijk te maken. Levensvormen op een dergelijke planeet zouden een enorme, dofrode zon zien en elke nacht andere sterrenbeelden. Misschien dat we domweg meer geduld moeten hebben tot Kepler deze planeten vindt.

Bronnen
NASA: ‘Honey, I shrunk the planetary system’
NASA: KOI-961, a mini planetary system

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

3 reacties

  1. Roelof schreef:

    Er kunnen nog meer planeten in een wijdere baan rond de ster draaien. Maar zou een leefbare wereld zoals de Aarde wel kunnen bestaan bij zo’n ster? Voor hetzelfde geld is de ster heel actief of variabel en zouden geladen deeltjes de atmosferen van de planeten radioactief kunnen maken.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger