Vijf jaar nadat er een einde kwam aan het werkzame leven van ruimtetelescoop Kepler hebben wetenschappers in de enorme hoeveelheid data die de telescoop verzameld heeft, een nieuw zonnestelsel ontdekt met maar liefst zeven planeten.
De planeten in kwestie cirkelen rond Kepler-385: een zonachtige ster die 10 procent groter en 5 procent warmer is dan onze moederster. De binnenste twee planeten zijn ietsje groter dan de aarde en waarschijnlijk rotsachtig. Aangenomen wordt dat ze ook een dunne atmosfeer bezitten. De buitenste vijf planeten zijn ongeveer twee keer groter dan onze thuisplaneet en gaan vermoedelijk gehuld in een dikke atmosfeer.
Bijzonder
Het systeem is om meerdere redenen bijzonder. Zo zijn ons tot op heden nog maar enkele zonnestelsels met meer dan zes geverifieerde (zie kader) planeten bekend. Wat daarnaast opvalt, is dat dit stelsel bestaat uit planeten die stuk voor stuk gloeiend heet zijn. “Kepler-385 is het eerste ontdekte planetaire systeem dat zeven hete planeten herbergt,” aldus onderzoeker Jack Lissauer.
Planetenjager Kepler was operationeel tussen 2009 en 2018 en detecteerde planeten middels de zogenoemde transitmethode. Kort gezegd staarde de ruimtetelescoop langdurig naar sterren, in de hoop er getuige van te zijn dat hun helderheid met enige regelmaat afneemt. Dergelijke dipjes in helderheid kunnen vervolgens hinten op de aanwezigheid van een planeet die zo af en toe tussen zijn moederster en Kepler door beweegt en daarbij een deel van het sterlicht tijdelijk tegenhoudt. Kepler heeft op deze manier duizenden kandidaat-planeten ontdekt. Dit zijn planeten waarvan het bestaan afgaande op de Kepler-waarnemingen aannemelijk, maar nog niet bewezen is. Vervolgwaarnemingen (vaak met behulp van andere telescopen) zijn nodig om het bestaan ervan te verifiëren en van een kandidaat-planeet een planeet te maken.
Gloeiendheet
Kepler bestudeerde Kepler-385 langdurig en stuitte op afnames in helderheid die hinten op de aanwezigheid van planeten. In 2014 werd het bestaan van sommige van die planeten reeds bevestigd. Maar een heranalyse van de oude Kepler-data stelt onderzoekers nu in staat om ook de resterende kandidaat-planeten rond Kepler-385 te promoveren tot planeet. En daarmee komt het totale aantal planeten dat rond deze ster is ontdekt op zeven! Ook kunnen de onderzoekers die planeten al redelijk goed karakteriseren en bijvoorbeeld meer zeggen over hun omvang, aard (rotsachtig of niet) en atmosfeer. Daarnaast weten we dat de planeten heel dicht bij hun ster zijn en daarom baden in sterlicht. Het resultaat laat zich raden: de planeten zijn gloeiendheet.
Belangrijke informatie
“Dit nieuwe onderzoek laat zien dat er nog veel informatie uit de Kepler-missie kan worden gehaald, ook al is deze reeds afgelopen,” stelt onderzoeker Jason Steffen. “Door deze verre planetaire systemen te onderzoeken, krijgen we een beter beeld van onze eigen geschiedenis en in hoeverre deze afwijkt van de geschiedenissen van andere systemen.”
Over het onderzoek
De ontdekking dat rond Kepler-385 zeven planeten cirkelen is slechts één van de hoogtepunten van een nieuw onderzoek, waarin wetenschappers de data die Kepler tussen 2009 en 2018 verzamelde nogmaals analyseerden. Het doel was niet alleen om middels die analyse het bestaan van een aantal kandidaat-planeten te bevestigen; de onderzoekers wilden de door Kepler ontdekte planeten ook nauwkeuriger karakteriseren. “Nu we wat tijd hebben gehad om de data te analyseren, kunnen we onze schattingen omtrent sommige eigenschappen van planeten in verschillende systemen – zoals hun omlooptijd en omvang – aanscherpen,” legt Steffen uit. “Dit is de ultieme catalogus van planeten die tijdens de Kepler-missie zijn ontdekt.” Deze ‘catalogus’ telt bijna 4400 (kandidaat-)planeten. Sommige van die planeten zijn niet alleen, maar worden – terwijl ze hun baantjes trekken rond de moederster – vergezeld door één of meer planeten: in de nieuwe catalogus zijn meer dan 700 van deze multiplanetaire systemen terug te vinden. “Wij hebben de meest accurate lijst van door Kepler ontdekte planeet-kandidaten en hun eigenschappen ooit opgesteld,” concludeert Lissauer.
Gaia
De nieuwe catalogus wordt overigens mede mogelijk gemaakt door andere observatoria. Zo deden de onderzoekers bijvoorbeeld een beroep op Gaia: een satelliet die heel nauwkeurig onder meer de afstand, positie en bewegingen van sterren kan vaststellen en ook veranderingen in de helderheid van die sterren monitort. Die data leveren niet alleen veel meer informatie op over de sterren in kwestie, maar zijn ook relevant voor ons begrip van eventuele planeten die daaromheen cirkelen. Zo kunnen onderzoekers de Gaia-data bijvoorbeeld gebruiken om de omlooptijd van een planeet nauwkeurig vast te stellen. Een analyse van die omlooptijden resulteert overigens ook in een opmerkelijke ontdekking. Namelijk dat planeten die deel uitmaken van een systeem met daarin meerdere planeten, doorgaans een meer cikrkelvormige omloopbaan hebben dan planeten die in hun eentje of met één metgezel om een moederster cirkelen.
De catalogus is natuurlijk niet zomaar een eindproduct; onderzoekers hopen dat het de opmaat is naar meer. Namelijk een beter begrip van andere planetaire systemen en daarmee ook een beter beeld van hoe bijzonder het onze – met daarin leven – al dan niet is.
