ZONDERLING Zonnenstelsel Zonnenstelsel

© Copyright 2013 Dagblad De Limburger / Limburgs Dagblad.
Het auteursrecht, ook ten aanzien van artikel 15 AW, wordt
uitdrukkelijk voorbehouden. Zaterdag, 02 augustus 2014
achtergrond
Planetenstelsels elders in het heelal zien er heel anders uit dan ons
eigen zonnestelsel. Draaien rond de zon slechts twee soorten
planeten, andere sterren worden vergezeld door een heel scala aan
zonderlinge objecten. Zijn we een buitenbeentje in het heelal?
Ons zonnestelsel, ‘uniek maar niet bijzonder’. Onder: ‘mega-aarde’ Kepler-10C (voorgrond). Op
ZONDERLING
door Servé Vaessen
S
uperaardes, gasdwergen, hete
Jupiters. Het zijn slechts enkele
varianten uit de rijke planetenverzameling die astronomen
rond een groot aantal sterren
hebben opgespoord.
Heel andere werelden dan de planeten die
samen met de aarde rond de zon draaien.
Begin juni werden de nieuwste vondsten
gepresenteerd op de bijeenkomst van de
American Astronomical Society (AAS) in
Boston. Wellicht is ons zonnestelsel een uitzonderlijk geval in het heelal. Ignas Snellen,
onderzoeker van planeten rond andere sterren dan de zon (exoplaneten) aan de universiteit van Leiden, denkt daar genuanceerder
over: „Geen enkel planetenstelsel zal precies dezelfde eigenschappen hebben als ons
zonnestelsel. We zijn misschien wel uniek
maar niet bijzonder.”
Ons zonnestelsel kent een opvallende tweedeling. Dichtbij de zon staan vier relatief
kleine planeten met een rotsachtige samen-
stelling. Ook de aarde valt onder deze categorie. Verder weg bevinden zich vier gasreuzen waaronder Jupiter, grote planeten die
voornamelijk uit waterstof, helium en andere lichte gassen bestaan. Deze scheiding tussen aardachtige en reuzenplaneten gaat terug op de ontstaansgeschiedenis van het
zonnestelsel. Dat ontstond 4,5 miljard jaar
geleden uit een platte, roterende schijf rondom de pasgeboren zon. Dichtbij de zon
klonterde vanwege de hoge temperatuur alleen steenachtig materiaal samen tot planeten. Verder weg was het een stuk kouder
en vormden zich ook ijsachtige brokstukken waaruit uiteindelijk de gasreuzen ontstonden.
Rond andere sterren voltrekt de planeetvorming zich op ongeveer dezelfde wijze, dachten sterrenkundigen lange tijd, waardoor
het zonnestelsel model staat voor andere
planetenstelsels. Maar niets blijkt minder
waar. Zo zijn er ‘hete Jupiters’, gasreuzen
die anders dan in ons zonnestelsel op zeer
korte afstand rond hun ster cirkelen. Reuzenplaneten die wel verder weg rond hun
zeer korte afstand van de ster Kepler-10 draait ook nog Kepler-10b, die, waarschijnlijk omdat hij vlakbij zijn moederster staat, roodgloeiend is.
bron: IAU en David A. Aguilar.
Zonnenstelsel
ster draaien, doen dat vaak in langgerekte
ellipsbanen terwijl de planeten rond de zon
vrijwel cirkelvormige banen volgen.
Vooral de Kepler-ruimtetelescoop haalde
de afgelopen jaren een rijke oogst aan
exoplaneten binnen. Telkens wanneer een
planeet van ons uit gezien voor zijn ster
langs draait, onderschept hij een klein beetje licht. Kepler registreert nauwkeurig de
hoeveelheid onderschept sterlicht, waaruit
onderzoekers de baan en de afmetingen
van de verder onzichtbare planeet afleiden.
Langs deze weg heeft de ruimtetelescoop
onder meer een groot aantal compacte planetenstelsels ontdekt waarin soms wel vijf
exoplaneten een ruimte innemen die kleiner is dan de baan van Mercurius, de planeet die het dichtst bij de zon staat.
Snellen: „Planeetvorming blijkt een stuk ingewikkelder dan we voorheen dachten.
Een belangrijk nieuw inzicht is dat de huidige baan van een planeet niet de plek hoeft
te zijn waar deze is ontstaan. Hete Jupiters
en andere planeten in zeer nauwe banen
zijn waarschijnlijk verder weg van hun
moederster gevormd.” Kan uit de Keplergegevens de diameter van een exoplaneet worden afgeleid, met andere waarnemingen is
de zwaartekrachtinvloed te achterhalen die
de planeet op zijn moederster uitoefent.
Daaruit volgt de massa, die in combinatie
met de diameter de gemiddelde dichtheid
en daarmee ook de globale samenstelling
van de planeet oplevert. Daaruit volgt onder meer het bestaan van ‘superaardes’, planeten die tot 1,7 keer zo groot zijn als de aarde en waarvan de relatief hoge dichtheid
op een steenachtige samenstelling wijst.
Exoplaneten groter dan vier keer de aarde
zijn veelal gasreuzen, zo valt uit hun gemiddelde dichtheid af te leiden. Daartussenin
bevinden zich de gasdwergen, met waarschijnlijk een steenachtige kern en een uitgestrekt gasvormig omhulsel. Sommige van
deze planeten zijn misschien bedekt met
een planeetomvattende oceaan, echte ‘waterwerelden’ dus.
Op de AAS-bijeenkomst presenteerde Xavier Dumusque van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de nieuwste
gegevens van Kepler-10c, een rotsachtige
planeet die 17 keer zwaarder is dan de aarde
en 2,5 keer zo groot. Deze ‘mega-aarde’ zou
eigenlijk tot de gasdwergen moeten beho-
ren maar mist een uitgestrekte atmosfeer.
De zoveelste planetensoort die in ons zonnestelsel niet voorkomt.
„Het is nog onbekend hoe we deze grote
verscheidenheid moeten verklaren”, zegt
Ignas Snellen. „De massa en temperatuur
van de ster kan een rol spelen, maar ook de
verhouding tussen de hoeveelheid gas en
stof in de schijf waaruit de planeten ontstaan. Het onderzoek hieraan is nog maar
pas begonnen.” Ondanks de grote diversiteit aan exoplaneten gaat het Snellen te ver
om ons zonnestelsel als buitenbeentje te beschouwen. „Het hangt er vanaf hoe je er tegenaan kijkt. Ik ben 1 meter 87, weeg 90 kilo, heb donker haar en blauwe ogen. Op
zichzelf allemaal heel normaal, maar slechts
0,01 procent van alle Nederlanders heeft deze eigenschappen. Maakt mij dat een zonderling? Zo is het ook met exoplaneten.
Sterrenkundigen delen nieuwe objecten altijd meteen in in hokjes. Dat betekent niet
dat het hier om hemellichamen gaat die op
een andere manier gevormd zijn. Daar weten we nog te weinig van af.”

Download Report