In feite zou de planeet vanwege de intense straling van zijn nabije moederster tot kaal gesteente moeten zijn gestript. Maar in plaats daarvan heeft de planeet gek genoeg een ‘pluizige’ atmosfeer ontwikkeld.
Astronomen hebben rond een woeste rode reuzenster een wel heel aparte planeet ontdekt. Het gaat om een wereld die met de genadeloze straling van zijn moederster wordt gebombardeerd. Normaal gesproken worden planeten in een dergelijke situatie volledig van hun atmosfeer ontdaan. Maar op de een of andere manier heeft deze planeet dat lot weten te ontlopen.
Phoenix
De nieuw ontdekte planeet heeft officieel de naam TIC365102760 b gekregen, maar staat bekend onder de iets pakkendere bijnaam ‘Phoenix’. De planeet, die 6,2 keer groter is dan de aarde, voltooit elke 4,2 dagen een rondje rond zijn moederster en bevindt zich ongeveer 6 keer dichter bij zijn ster dan Mercurius bij de zon staat. Doordat zijn moederster ook nog eens een rode reus is, wordt Phoenix blootgesteld aan voortdurende intense straling. In de meeste gevallen zouden planeten die om zulke heftige sterren draaien volledig kaal worden gestript, maar Phoenix ontspringt deze dans. Op de een of andere manier heeft hij een ‘pluizige’ atmosfeer weten te behouden.
Onderzoekers staan voor een raadsel. Want eigenlijk zou Phoenix helemaal niet moeten kunnen bestaan. “De evolutie van deze planeet verloopt anders dan verwacht,” zegt onderzoeksleider Sam Grunblatt. “Hij lijkt te beschikken over een veel grotere, minder dichte atmosfeer dan wat we normaal zouden verwachten voor een dergelijk systeem. De grote vraag is hoe deze planeet erin is geslaagd zijn atmosfeer te behouden, ondanks dat hij zich vlakbij zijn moederster bevindt.”
Hete Neptunus
Deze nieuwe planeet behoort tot een zeldzame categorie werelden die bekend staan als ‘hete Neptunussen’, vanwege hun gelijkenissen met de buitenste, bevroren reus van ons zonnestelsel. In tegenstelling tot die verre reus, bevinden hete Neptunussen zich wel veel dichter bij hun moederster en zijn ze veel warmer. Phoenix is echter verrassend kleiner, ouder en heter dan wetenschappers hadden gedacht. “Dit is de kleinste planeet die we ooit rond een rode reus hebben ontdekt,” zegt Grunblatt. “Ook heeft hij hoogstwaarschijnlijk de laagste massa van alle planeten die rond een rode reuzenster zijn waargenomen. Daarom ziet hij er echt vreemd uit. We begrijpen niet waarom hij nog steeds een atmosfeer heeft, terwijl andere ‘hete Neptunussen’ die veel kleiner zijn en zich veel dichter bij hun moederster in de buurt bevinden, hun atmosferen al verliezen in minder extreme omstandigheden.”
Langzamer
Over de oorzaak tasten onderzoekers nog in het duister. Vanwege de leeftijd en de brandende temperaturen van Phoenix, in combinatie met zijn onverwacht lage dichtheid, moet het proces van de ontmanteling van zijn atmosfeer op een langzamer tempo plaatsvinden dan wetenschappers dachten dat mogelijk was, zo schrijven ze in hun studie. Ze vermoeden bovendien dat de planeet zestig keer minder dicht is dan de vorige hete Neptunus met de laagste dichtheid. Een heel lang leven is Phoenix overigens niet beschoren. De planeet zal waarschijnlijk niet langer dan 100 miljoen jaar overleven voordat hij naar zijn moederster toe spiraalt en sterft.
De ontdekking van Phoenix dwingt wetenschappers om de heersende theorieën over hoe planeten verouderen en sterven in extreme omgevingen te heroverwegen. Daarnaast benadrukt het de enorme diversiteit van zonnestelsels en de complexiteit van planetaire evolutie.
Aarde
Maar dat niet alleen. De bevindingen helpen wetenschappers namelijk ook beter begrijpen hoe atmosferen zoals die van de aarde zich in de loop der tijd kunnen ontwikkelen. Over enkele miljarden jaren zal de zon namelijk ook opzwellen tot een rode reuzenster, waarbij het de aarde en andere binnenplaneten zal opslokken. “Ons begrip van de late evolutie van planetaire systemen is nog vrij beperkt,” zegt Grunblatt. “De resultaten suggereren dat de atmosfeer van de aarde mogelijk niet evolueert zoals we verwachten.”
In vervolgonderzoek is Grunblatt samen met zijn team van plan verder te zoeken naar meer kleine werelden zoals Phoenix. En met planetenjager TESS gaat dat ze goed af. Deze telescoop kan planeten met een lage dichtheid detecteren doordat ze de helderheid van hun moederster blokkeren wanneer ze ervoor langs bewegen. Vervolgens gebruiken de onderzoekers het W.M. Keck Observatorium op de Maunakea-vulkaan op Hawaii om de gegevens verder te verfijnen. Op deze manier hebben de onderzoekers al een dozijn potentiële kandidaten gevonden. Hopelijk zal dat uiteindelijk meer inzicht verschaffen in de nog altijd raadselachtige evolutie van verre planeten. Al zijn we daar op dit moment nog niet. “We hebben nog een lange weg te gaan om te begrijpen hoe planetaire atmosferen in de loop van de tijd evolueren,” besluit Grunblatt.
