Toen astronomen in 2020 een reuzenplaneet ontdekten die heel dicht om een dode ster cirkelde, moesten ze even in hun ogen wrijven. Hoe is dat mogelijk? Zo’n planeet had de gewelddadige dood van zijn moederster toch nooit kunnen overleven? Dankzij de James Webb-telescoop denken onderzoekers nu eindelijk te weten hoe dat kon. En niet onbelangrijk: het geeft ons een kijkje in de verre toekomst van ons eigen zonnestelsel.
De planeet WD1856b bevindt zich op zo’n 80 lichtjaar van de Aarde en draait in slechts 34 uur rond een witte dwerg, het compacte overblijfsel van een ster die ooit op onze zon leek. Dit stelt wetenschappers voor een raadsel, omdat zo’n ster tijdens de laatste levensfase opzwelt tot een rode reus en alle planeten in de buurt normaal gesproken opslokt. Toch is WD1856b er nog. We weten dit omdat James Webb voor het eerst op deze planeet is gericht en de atmosfeer ervan heeft uitgeplozen.
Bizar planetenstelsel
WD1856b is een gasreus die vier tot elf keer zo zwaar is als Jupiter. Opvallend genoeg is de planeet zelf ongeveer acht keer groter dan de witte dwerg waar hij omheen draait. “Dit is een van de vreemdste planetenstelsels die we kennen”, zegt onderzoeker Christopher O’Connor van Northwestern University. “De planeet is acht keer zo groot als de witte dwerg en draait er bovendien extreem dicht omheen: één omloop duurt slechts 1,4 dagen.”
Dit alles staat haaks op wat astronomen denken te weten over de dood van sterren zoals onze zon. Wanneer de brandstof van zulke sterren opraakt, zetten ze enorm uit tot rode reuzen. Daarbij slokken ze vaak de binnenste planeten op. Ook onze zon zal over ongeveer vijf miljard jaar uitgroeien tot een rode reus. Het zit er dik in dat Mercurius en Venus dan worden verzwolgen. En mogelijk wacht de Aarde hetzelfde lot.
Een late verhuizing
Er zijn twee mogelijke verklaringen voor het bestaan van dit bizarre planetenstelsel. Misschien is WD1856b ooit opgeslokt door de uitdijende ster en wist de planeet die helse fase wonder boven wonder te overleven. Of de planeet bevond zich aanvankelijk op veilige afstand en verhuisde pas veel later naar zijn huidige baan. De metingen van James Webb wijzen duidelijk op dat tweede scenario. Het is namelijk zo’n 127 graden Celsius op de planeet en daarmee is het er veel warmer dan de zwakke witte dwerg alleen kan verklaren.
Door die temperatuur te combineren met modellen van hoe gasreuzen afkoelen, lukte het om terug te rekenen in de tijd en de geschiedenis van de planeet te achterhalen. Het lijkt er sterk op dat WD1856b pas 3 tot 5,5 miljard jaar nadat de ster een witte dwerg werd langzaam naar binnen migreerde. “Toen de planeet dichter bij de witte dwerg kwam, zorgde de sterke zwaartekracht ervoor dat hij flink opwarmde”, zegt O’Connor. “Sindsdien is hij geleidelijk weer aan het afkoelen.” Waarschijnlijk werd die langzame verhuizing veroorzaakt door de zwaartekracht van twee andere sterren die samen met de witte dwerg een drievoudig stersysteem vormen.
Onze eigen toekomst
Dit bijzondere planetenstelsel geeft ons een unieke vooruitblik op wat ons eigen zonnestelsel mogelijk te wachten staat. “Normaal gesproken gebruiken we telescopen om terug in de tijd te kijken”, zegt onderzoeksleider Ryan MacDonald van de University of St Andrews. “Maar nu kunnen we voor het eerst vooruitkijken naar wat er met de buitenste planeten van een zonachtige ster kan gebeuren na de implosie. Het is alsof we met een tijdmachine een glimp opvangen van de verre toekomst van ons zonnestelsel.”
Ook O’Connor ziet grote gevolgen voor ons beeld van planetenstelsels. “Onze resultaten zeggen veel over het uiteindelijke lot van ons eigen zonnestelsel”, vertelt hij. “Planeten zijn dus toch in staat om de laatste levensfase van een ster te overleven. Dit vergroot de mogelijkheden voor het bestaan van bewoonbare werelden in het heelal.”
Het einde is niet het einde
De waarnemingen leveren nog een primeur op. Voor het eerst brachten astronomen de atmosfeer van een planeet rond een dode ster in kaart. Ze vonden daarin onder meer methaan en wolken. En dit is nog maar het begin. Met James Webb wordt inmiddels actief gezocht naar meer planeten rond witte dwergen. “We weten nu dat de dood van een ster niet per se het einde betekent”, besluit MacDonald. “Sommige planeten blijken juist nog een verrassend actief bestaan tegemoet te gaan, lang nadat hun moederster is gestorven.”
Wil je niets van Scientias missen? Voeg Scientias toe als voorkeursbron op Google dan zie je al onze verhalen!
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
