Er is een vreemde planeet ontdekt met behulp van NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), waardoor astronomen verbijsterd zijn. Ondanks dat de wereld meedogenloos wordt gebombardeerd door straling van zijn rode gigantische moederster, klampt de wereld zich, tegen alle verwachtingen in, vast aan zijn atmosfeer. Het is ook kleiner, ouder en heter dan wetenschappers voor mogelijk hielden voor zo’n planeet.
In feite zou de exoplaneet, of ‘exoplaneet’, een kale rotswand moeten zijn, gezien de nabijheid van de ster TIC 365102760, die ongeveer 1800 lichtjaar van de aarde verwijderd is. De wereld met de bijnaam ‘Phoenix’ kwam echter tevoorschijn uit de vlammen van zijn gastster met een zachte en gezwollen atmosfeer.
Phoenix, of TIC 365102760 b zoals de planeet officieel heet, maakt deel uit van een zeldzame klasse planeten die ‘hete Neptunus’ wordt genoemd. Dit zijn werelden met een straal kleiner dan Jupiter, maar groter dan de aarde. In tegenstelling tot de gelijknamige ijsreus in ons zonnestelsel bevindt het hete Neptunus zich relatief dicht bij zijn gaststerren. Phoenix mag dan een geweldige overlevende zijn, het geluk en de veerkracht van de bijna 10 miljard jaar oude planeet zullen niet eeuwig duren. Het team dat hem ontdekte, verwacht dat hij over ongeveer 100 miljoen jaar in een baan om zijn reuzenster zal draaien.
De ontdekking van Phoenix toont de diverse diversiteit aan exoplaneten die overal in het universum voorkomen, en toont aan dat een planetenstelsel op vele manieren kan evolueren.
Verwant: NASA’s ruimtetelescoop heeft een exoplaneet ter grootte van de aarde ontdekt, en het is “geen slechte plek” om naar leven te zoeken
“Deze planeet evolueert niet zoals we dachten. Het lijkt erop dat de atmosfeer veel groter en minder dicht is dan we voor deze systemen hadden verwacht”, zegt teamleider en Johns Hopkins-astrofysicus Sam Gronblatt. Dat zei hij in een verklaring. “Hoe ze die sfeer vasthoudt, ondanks dat ze zo dicht bij zo’n grote presentator staat, is de grote vraag.”
Wat kan de Phoenix ons vertellen over de toekomst van de aarde?
TIC 365102760 is een rode reuzenster, wat betekent dat hij ongeveer 10 miljard jaar heeft besteed aan het omzetten van waterstof in helium in zijn kern. Toen de waterstofbrandstof voor dit kernfusieproces op was, eindigde ook de energie die de ster tegen zijn zwaartekracht ondersteunde. Dit betekent dat de kern van de ster instortte terwijl de buitenste lagen, waar nog steeds kernfusie plaatsvond, opzwollen tot wel 100 keer de breedte van de oorspronkelijke ster.
Phoenix draait rond deze ster op een afstand van ongeveer 9,6 miljoen kilometer, of ongeveer 0,06 maal de afstand tussen ons en de zon. Dit betekent dat de vreemde exoplaneet een jaar heeft dat slechts 4,2 aardse dagen duurt. Bovendien heeft Phoenix, met een breedte van ongeveer 6,2 maal de breedte van de aarde en een massa van ongeveer 20 maal die van onze planeet, ook een onverwacht lage dichtheid. De dichtheid is ongeveer 60 maal kleiner dan die van de hete exoplaneet Neptunus die tot nu toe is ontdekt.
De hoge leeftijd en de lage dichtheid van Phoenix suggereren dat een of ander proces zijn atmosfeer veel langzamer moet hebben weggevaagd dan wetenschappers voorheen voor mogelijk hielden voor een wereld zo dicht bij zijn ster.
“Het is de kleinste planeet die we ooit rond een van deze rode reuzen hebben ontdekt en waarschijnlijk de planeet met de laagste massa die in een baan rond een andere planeet draait.” [red] “We hebben de grootste ster ooit gezien”, zei Gronblatt. “Daarom ziet het er heel raar uit. We weten niet waarom het nog steeds een atmosfeer heeft terwijl andere, veel kleinere, dichtere ‘hete Neptunussen’ hun atmosfeer lijken te verliezen in veel minder extreme omgevingen.”
De zon zelf zal over ongeveer 5 miljard jaar een soortgelijke rode reuzentransformatie ondergaan, waarbij hij zich zal uitbreiden naar de baan van Mars en de binnenste rotsachtige planeten, inclusief de aarde, zal opslokken.
De bevindingen van Phoenix, mogelijk gemaakt door ongewenst sterlicht uit TESS-waarnemingen te filteren, kunnen wetenschappers helpen beter te voorspellen wat er met de atmosfeer van de aarde zal gebeuren voordat onze planeet zijn uiteindelijke lot tegemoet gaat.
“We begrijpen de late evolutie van planetaire systemen niet zo goed”, zei Gronblatt. “Dit vertelt ons dat de atmosfeer van de aarde zich waarschijnlijk niet precies zal ontwikkelen zoals we dachten.”
Phoenix is een zeldzame vondst. Kleine planeten zijn moeilijk te zien door de lichtdalingen die ze veroorzaken als ze langs de oppervlakte van hun sterren reizen of ‘kruisen’. Omdat dit de techniek is die TESS gebruikt om planeten te vinden, zijn NASA’s ruimtevaartuigen over het algemeen beter in het zien van grote, dichte planeten.
De ontdekking in Phoenix bevestigt het vermogen van de ruimteverkenner om kleinere, meer gezwollen planeten te zien als de gegevens correct worden verwerkt. Gronblatt en zijn collega’s hebben hun nieuw ontwikkelde methode gebruikt om tientallen kleinere werelden te observeren, en deze zoektocht zal worden voortgezet.
“We hebben nog een lange weg te gaan als we willen begrijpen hoe planetaire atmosferen in de loop van de tijd evolueren”, concludeerde hij.
Het onderzoek van het team werd woensdag gepubliceerd in Astrofysisch tijdschrift.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”