Planeten zijn doorgaans min of meer rond. Maar WASP-103b niet; de planeet wordt door zijn moederster behoorlijk uit zijn fatsoen getrokken en heeft daardoor meer de vorm van een rugbybal.
Dat blijkt uit observaties van Cheops, een satelliet van de Europese ruimtevaartorganisatie die speciaal ontwikkeld is om exoplaneten nader te karakteriseren. “Het is geweldig dat Cheops daadwerkelijk in staat was om deze vervorming te onthullen,” vindt onderzoeker Jacques Laskar.
Getijdenkrachten
De planeet in kwestie staat bekend als WASP-103b. De planeet is 1,5 keer zwaarder dan Jupiter en cirkelt in ongeveer 1 dag om een ster die 1,7 keer groter is dan onze zon. De geringe omlooptijd verraadt al dat de afstand tussen de planeet en moederster gering is. En dat is ook de reden dat de planeet de vorm van een rugbybal heeft; de nabije moederster oefent immense getijdenkrachten uit op de planeet. Het is een beetje vergelijkbaar met de getijdenkrachten die de aarde door toedoen van de maan – en in mindere mate ook de zon – ervaart en die verantwoordelijk zijn voor de getijden in onze oceanen en zeeën. De getijdenkrachten zijn echter niet zo sterk dat onze planeet daardoor sterk vervormd raakt. Maar in het geval van WASP-103b – die heel dicht bij zijn moederster staat – is dat dus anders.
Cheops
Dat planeten op geringe afstand van hun moederster immense getijdenkrachten kunnen ervaren, wordt al veel langer vermoed. Maar bewijs dat die getijdenkrachten groot genoeg waren om een planeet daadwerkelijk te vervormen, ontbrak. Tot nu. Want dankzij Cheops zijn onderzoekers er dus in geslaagd om voor het eerst zo’n vervormde exoplaneet te detecteren.
Cheops staarde daartoe herhaaldelijk naar WASP-103 en was er daarbij ook herhaaldelijk getuige van dat WASP-103b voor de ster langs bewoog en daarbij een deel van het sterlicht tegenhield. Normaliter kan op basis van zo’n overgang bijvoorbeeld vastgesteld worden hoe groot een planeet is. Maar dankzij de precisie van Cheops konden onderzoekers nog een stap verder gaan en tevens concluderen dat de planeet die voor WASP-103 langs bewoog niet rond, maar rugbyvormig was.
Samenstelling
En die vorm verraadt vervolgens weer meer over de samenstelling van WASP-103b. “De mate waarin materiaal bestand is tegen vervorming is afhankelijk van de samenstelling van dat materiaal,” legt onderzoeker Susana Barros uit. “Zo hebben we hier op aarde dankzij de maan en de zon getijden, maar die zien we alleen terug in de oceanen. Het rotsachtige deel van de planeet beweegt door die getijden niet zo sterk. Door te meten in hoeverre een planeet vervormd is, kunnen we ook meer zeggen over de mate waarin deze uit gesteente, gas of water bestaat.” In het geval van WASP-103b wijzen de data er vooralsnog op dat de planeet qua samenstelling veel gemeen heeft met Jupiter. Onderzoekers kunnen dat niet heel goed duiden, omdat de straal van WASP-103b twee keer groter is dan die van onze Jupiter. “In principe zou je verwachten dat een planeet met 1,5 keer de massa van Jupiter ongeveer even groot is, dus WASP-103b moet door toedoen van de hitte van de ster en mogelijk ook andere mechanismen behoorlijk opgeblazen zijn,” aldus Barros. Toekomstige observaties moeten uitwijzen of de planeet echt dezelfde samenstelling heeft als Jupiter en – als dat inderdaad zo is – waarom deze dan zo opgeblazen is. Daarnaast willen de onderzoekers ook graag achterhalen hoe groot de kern van de exoplaneet is. “Want dan kunnen we ook gaan begrijpen hoe de planeet tot stand is gekomen.”
Maar eventueel vervolgonderzoek zal zich niet beperken tot de samenstelling van WASP-103b. Want er zijn ook vragen over de omloopbaan van de planeet. Normaliter zou je namelijk verwachten dat een planeet die zo dicht bij de moederster staat en waar de moederster zo sterk aan trekt, een steeds kortere omlooptijd krijgt. Simpelweg omdat de moederster de planeet dichter naar zich toetrekt – om deze vervolgens zelfs op te slokken. Maar WASP-103b lijkt die dans op vooralsnog raadselachtige wijze te ontspringen. Want metingen wijzen voorzichtig uit dat de omlooptijd oploopt en de planeet dus langzaam bij de ster vandaan beweegt. Meer waarnemingen zijn echter nodig om die metingen te bevestigen en duiden.
