Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Voor het eerst hebben astronomen een zogeheten circumplanetaire schijf rond een exoplaneet kunnen waarnemen. In dergelijke schijven worden manen gevormd.
Planeetvorming blijft een heet hangijzer binnen de astronomie. Bekend is dat ons zonnestelsel is ontstaan uit een wolk van stof en gas die onder invloed van zijn eigen zwaartekracht instortte. De wolk ging rondom een piepjonge ster (de zon in spe) steeds sneller draaien, waardoor uiteindelijk 4,5 miljard jaar geleden een planeetvormende schijf ontstond. Hierin ontstonden de aarde en de andere planeten van ons zonnestelsel. Maar hoe de planeten (en die buiten ons zonnestelsel) precies zijn gevormd, weten sterrenkundigen nog niet. Over maanvorming is eveneens weinig bekend.
Gelukkig leveren de nieuwste waarnemingen van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) belangrijke nieuwe inzichten op. Astronomen zagen daarmee in hoge resolutie een zogenoemde circumplanetaire schijf rond een exoplaneet. In deze opeenhoping van gas, stof, planetesimalen en asteroïden zit genoeg massa om drie manen te vormen.
Lees ook:
Circumplanetaire schijf
De circumplanetaire schijf bevindt zich rond exoplaneet PDS 70c. Sterrenkundigen hadden de schijf al eerder in het vizier gekregen, maar konden hem nu pas in hoge resolutie bestuderen. Dankzij de nieuwe waarnemingen is bekend dat de diameter van de schijf min of meer gelijk is aan de afstand van de zon tot de aarde – circa 150 miljoen kilometer. Verder bevat de schijf genoeg massa om drie satellieten ter grootte van onze maan te vormen, meldt de ESO die partner is van ALMA.
Samen met 70b vormt PDS 70c een stelsel dat aan het duo Jupiter en Saturnus doet denken. De twee reusachtige exoplaneten – die een paar jaar terug met de Very Large Telescope zijn ontdekt – draaien om een ster op bijna 400 lichtjaar afstand (een ‘schamele’ 3.786.912.000.000.000 kilometer).
Het bijzondere aan dit duo is dat beide planeten nog in aanbouw zijn, zegt Miriam Keppler, een van de onderzoekers. Hierdoor kunnen sterrenkundigen de processen van planeetvorming bestuderen. Ook krijgen ze een beter begrip van maanvorming door die circumplanetaire schijf om PDS 70c nauwlettend in de gaten te houden.
Planeet in wording
Terwijl er van deze schijf de omvang en massa is bepaald, zag het internationale onderzoeksteam dat exoplaneet PDS 70b geen duidelijke sporen van een circumplanetaire schijf vertoont. De wetenschappers vermoeden dat al het stof in zijn omgeving is opgemaakt door buurplaneet PDS 70c.
“Dit is een heel interessant resultaat, en iets waar we al heel lang naar op zoek zijn”, laat Michiel Hogerheijde van de Sterrewacht Leiden desgevraagd weten. “PDS 70 is een van de heel weinige systemen met exoplaneten in een planeetvormde schijf. Er zijn al wel duizenden exoplaneten ontdekt, maar die zijn veel ouder. In PDS 70 zien we exoplaneten vlak na hun vorming, en dat we nu zelfs de schijf rond de planeet zelf kunnen zien, is heel belangrijk.”
Volgens de sterrenkundige, die niet was betrokken bij het onderzoek, laat het werk zien hoe krachtig de ALMA-telescoop is om dit soort schijven te vinden. “Een van de vragen die we proberen op te lossen, is in hoeverre planeten nog toenemen in massa door instroom van materiaal vanuit deze schijf op de planeet, en met wat voor soort systemen manen van exoplaneten worden gevormd. Tot nu toe is er niet meer dan een handvol exoplaneten-in-wording gevonden, en PDS 70 is de enige waar we de exoplaneten direct kunnen detecteren. Hopelijk kunnen we ook in die andere systemen vergelijkbare circumplanetaire schijven, en nog meer jonge exoplaneten, vinden.”
Bronnen: The Astrophysical Journal (pdf), ESO
Beeld: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.