Universiteit Leiden

nl en
ESO/L. Calçada

Reeds lang uitgeschakelde satelliet onthult massa piepjonge planeet

Voor het eerst is de massa van een net gevormde exoplaneet bepaald. Sterrenkundigen van de Universiteit Leiden gebruikten hiervoor waarnemingen van Hipparcos, een satelliet die al meer dan 25 jaar buiten werking is, in combinatie met diens huidige hypermoderne opvolger Gaia.

De metingen laten zien dat sommige theorieën over hoe planeten ontstaan nu de deur uit kunnen. Wetenschappers Ignas Snellen en Anthony Brown publiceren deze resultaten op 20 augustus in Nature Astronomy.

Elf keer Jupiter

De planeet Beta Pictoris b is een van de best bestudeerde planeten buiten ons zonnestelsel. Hij staat op een afstand van 63 lichtjaar en is maar zo’n 21 miljoen jaar oud - 200 keer jonger dan de aarde. De planeet blijkt ongeveer elf keer zwaarder te zijn dan Jupiter, de grootste planeet in ons zonnestelsel, en draait in ongeveer 22 jaar om haar ster.

Een planeet wegen

Om achter de massa te komen moet de zwaartekrachtsinvloed van een planeet op zijn moederster worden gemeten. De massa van een planeet laat namelijk de ster een heel klein beetje wiebelen. Normaal gesproken wordt dit wiebelen gemeten door de snelheidsveranderingen van de ster te bepalen, maar dit is voor zulke jonge sterren niet mogelijk. Er was dan ook nog nooit een massa van een jonge planeet gemeten, terwijl dit belangrijk is om modellen van planeetvorming te kunnen testen. Een ingewikkelder methode maakt gebruik van astrometrie, die heel precies de positieveranderingen van de ster aan de hemel bepaalt. Dit is nu voor het eerst gelukt door de 25 jaar oude Hipparcos-data te koppelen aan die van Gaia – een hypermoderne satelliet, ook van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, die nu operationeel is. 

De goeie oude Hipparcos-data

'We hadden al een hele tijd de goeie oude Hipparcos-data in ons achterhoofd, maar moesten wachten op nieuwe metingen van Beta Pictoris door Gaia, die afgelopen april beschikbaar zijn gekomen,' zegt onderzoeker Ignas Snellen. 'Je zou het niet zeggen als je naar de sterrenhemel kijkt,' vervolgt mede-auteur Anthony Brown, 'maar alle sterren bewegen een beetje – door een steeds veranderend perspectief omdat de Aarde om de zon draait, en omdat sterren en de zon door de melkweg bewegen. Deze bewegingen moeten eerst heel goed gemeten worden om daarna het effect van de planeet op de ster te kunnen ontwaren. Daarvoor was de combinatie van de oude Hipparcos-data met de nieuwe Gaia-metingen nodig. Het gaat om een effect van een één miljoenste graad – de grootte van een voetstap op 50.000 kilometer afstand.'

Interne energie van een planeet

Beta Pictoris b is zo’n tien jaar geleden ontdekt als een van de eerste jonge planeten maar het was sterrenkundigen niet eerder gelukt om de massa van zo’n planeet te bepalen. Snellen: 'Nu kunnen we eindelijk de interne energie van de planeet koppelen aan zijn massa. Een heel aantal modellen over planeetvorming kan nu de deur uit.' De relatief lage massa geeft aan dat een groot gedeelte van de energie die vrijkomt bij de vorming van de planeet in het hemellichaam zelf wordt opgeslagen, dat vervolgens in de eerste tientallen miljoenen jaren maar langzaam afkoelt.  Over enkele jaren zal Gaia genoeg data hebben verzameld om deze metingen voor honderden andere jonge planeten te kunnen doen, om zo een nog veel completer beeld van de vorming en evolutie van planeten te krijgen.

Lees meer astronomienieuws op astronomie.nl.

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie