Nieuwe planeetklasse: de superaarde

Share Button

We dachten dat het indelen van planeten makkelijk was. Er zijn kleine, rotsachtige planeten zoals de Aarde en Mars. Dan zijn er de gigantische gasreuzen en ijsreuzen, zoals Jupiter en Uranus. Zo is het in ons zonnestelsel tenminste ‘geregeld’. Naar nu blijkt, is dat een uitzondering. Er bestaat een derde klasse van planeten: de superaardes, die de massa van een ijsreus hebben, maar  helemaal opgebouwd zijn uit vast materiaal.

Hete Jupiters (het puntje in het midden van de donkere kloof) worden naar binnen gezogen door zwaartekrachtsinteracties met de nevel binnen (die ze vervolgens opslokken). Maar hoe zit het met superaardes?

Hete Jupiters (het puntje in het midden van de donkere kloof) worden naar binnen gezogen door zwaartekrachtsinteracties met de nevel binnen (die ze vervolgens opslokken). Maar hoe zit het met superaardes?

Zonnestelsel is uitzondering
Astronomen hebben zich lang afgevraagd waarom sommige planeten zich ontwikkelden tot rotsklompen en andere veranderden in een gasreus. In de gangbare theorieën had dit het een en ander te maken met de afstand tot de zon. De eerste gasreus, Jupiter, bevindt zich op een plek waar het zo koud is dat waterstof niet wegkookt uit de atmosfeer. Maar toch. Waarom bestaan er in het zonnestelsel geen planeten die half gasreus, half aardachtige planeet zijn? Tenzij je Venus zo ziet, misschien.

Astronomen hoeven zich deze vraag niet meer te stellen. Nu er steeds meer exoplaneten opduiken, wordt steeds duidelijker dat ons zonnestelsel een uitzondering is. In veel exo-zonnestelsels banjeren monsterachtig grote “hete Jupiters” op zeer korte afstand van hun moederster rond. Dit is overigens ook de reden waarom ze zo makkelijk konden worden ontdekt: ze laten daardoor de bijbehorende ster flink schommelen.

Superaardes
Ook een tweede, onverwachte nieuwe klasse planeet dook op. Aardachtige planeten, maar dan met een massa zo groot als die van ijsreuzen als Uranus of Neptunus. Onmogelijk, volgens gangbare astronomische modellen. Deze planeten zijn immers zo zwaar, dat ze waterstof en helium opslokken tot ze veranderen in een gasreus. Desondanks duikt de ene superaarde na de andere op. Uit sterbedekkingen weten we dat ze compact zijn, dus een hoge dichtheid hebben en geen extreem dichte atmosfeer. De vraag blijft uiteraard: waar komen deze superaardes vandaan? Waardoor zijn ze niet veranderd in gasreuzen? En misschien wel de belangrijkste vraag: waarom is er geen superaarde in ons zonnestelsel, bijvoorbeeld op de plek van Mars? Ons zonnestelsel blijkt steeds uitzonderlijker dan eerder gedacht.

Hoe kunnen deze superaardes zich vormen?

Haghighipour beschrijft in zijn artikel de verwarring op dit moment onder planetologen. Het is makkelijk om gasreuzen te verklaren – gasreuzen vormen zich uit lokale verdichtingen en als twee gasreuzen (of een gasreus en een aardachtige planeet) botsen, slokken ze elkaar op. Het is ook makkelijk om te verklaren hoe kleine stofjes aaneensinteren tot objecten van ongeveer een centimeter. De grote problemen zitten hem in de groei van een grootte van een knikker tot de grootte van een maan. Planetoïden, bijvoorbeeld, worden nu steeds kleiner door botsingen. Maar misschien worden sommige proto-gasreuzen drooggekookt door de centrale ster en zorgde de gasenvelop er voor dat ze makkelijk kleinere hemellichamen konden opslokken. Zou de aarde begonnen zijn als gasreus? Of zouden sterrenzaden het begin geleverd hebben?

Bronnen
1. Super Earths: a new class of planetary bodies, Arxiv.org (2011)

Share Button

Germen

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

Dit vind je misschien ook interessant:

6 reacties

  1. Lennart schreef:

    Het zou interessant zijn om te berekenen wat de totale hoeveelheid zware elementen is dat om de ster draait. Als ons zonnestelsel uitzonderlijk kleine rotsachtige planeten heeft, zijn de massive kernen van de gasreuzen dan groter? De metalliciteit van de Zon is tamelijk normaal voor Melkweg-begrippen. En die superaardes kunnen misschien geen H en He vasthouden wegens de kortere afstand tot hun ster. Misschien zijn onze gasreuzen superaardes plus een gasmantel.

    • Germen schreef:

      Of aardachtige planeten gasreuzen die hun gasmantel kwijt zijn geraakt.
      Superaardes schijnen vooral in de buurt van dwergsterren voor te komen. Dit kan een observational bias zijn omdat die de makkelijkst waarneembare effecten geven maar toch.

  2. Johannes schreef:

    Als Lennart gelijk heeft en Jupiter is inderdaad een “superaarde met een gasmantel” is, dan komen we daar over zes jaar achter denk ik. We lanceren namelijk binnenkort een ruimtesonde die om Jupiter gaat draaien, gegevens op stuurt naar de Aarde, en vervolgens neer stort op Jupiter. Als die sonde tijdens het neerstorten ook nog gegevens kan uitzenden, kan die doorvallen tot de vaste kern is bereikt, want het moet los door het gas heen storten.

  3. Roelof schreef:

    Ik denk dat er weinig zonnestelsels zijn die echt op elkaar lijken. De meesten verschillen in opbouw. Stel als Jupiter zich bevond waar de aarde zich nu bevind, dan zouden de 4 binnenplaneten er als manen om heen kunnen hebben gedraait. Je hebt dan weer met een nieuwe klassen werelden te maken: supermanen. Manen zo groot als de Aarde of groter. Er zijn zoveel combinaties mogelijk in het heelal dat ik denk dat de meeste zonnestelsels behoorlijk uniek zijn. Ps: wil niet zeggen dat zonnestelsel helemaal uniek zijn. En ook werelden als de Aarde zullen er waarschijnlijk in miljoenen aanwezig zijn in ons melkwegstelsel. In het universum geld een wet die eenmaligheid verbied, maar wel ruimte laat voor onderlinge kleine verschillen.

  4. Johan schreef:

    Zou het mogelijk zijn dat voor zonnestelsels een periodiek systeem op te stellen is? Net als met de elementen maar uiteraard volgens een eigen wetmatigheid.

    Periodiek Systeem der Sterren

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger