Exoplaneten, ook wel extrasolaire planeten genoemd, zijn planeten die buiten ons zonnestelsel (dus niet rond de Zon) draaien, meestal om andere sterren in de Melkweg. De eerste bevestigde exoplaneten werden pas begin jaren 1990 ontdekt, rond een pulsar (PSR B1257+12), en kort daarna ook rond een ster vergelijkbaar met de Zon (51 Pegasi b). Deze ontdekkingen markeerden het begin van een explosie aan exoplanetenvondsten: inmiddels zijn er al duizenden bevestigd.
Onverwachte ontdekking
De eerste bevestigde ontdekking van exoplaneten vond plaats in het begin van de jaren negentig en verliep op een onverwachte manier. Tot die tijd vermoedden astronomen wel dat andere sterren ook planeten konden hebben, maar hard bewijs ontbrak. Technieken en telescopen waren eenvoudigweg nog niet nauwkeurig genoeg om zulke kleine objecten, die meestal volledig worden overstraald door hun ster, op te sporen. In 1992 maakten twee Poolse astronomen, Aleksander Wolszczan en Dale Frail, bekend dat zij drie planeten hadden gevonden rond de pulsar PSR B1257+12, een extreem compacte overblijfselkern van een ontplofte ster, ongeveer 2.300 lichtjaar van de Aarde. Ze gebruikten daarvoor pulsartiming: pulsars zenden zeer regelmatige radiosignalen uit, die als een kosmische klok functioneren. Als er iets de pulsar doet wiebelen, verandert de aankomsttijd van die signalen heel subtiel. Wolszczan en Frail ontdekten dat de timingvariaties perfect verklaard konden worden door de aanwezigheid van kleine, rotsachtige planeten. Daarmee waren de allereerste exoplaneten een feit. Opvallend genoeg ging het niet om planeten rond een normale ster, maar om werelden die een catastrofale supernova-explosie hadden overleefd of daarna opnieuw gevormd waren.
Drie jaar later, in 1995, volgde een tweede, minstens zo baanbrekende ontdekking. Michel Mayor en Didier Queloz, twee Zwitserse astronomen, rapporteerden de eerste exoplaneet rond een zonachtige ster: 51 Pegasi b, op ongeveer 50 lichtjaar afstand. Deze planeet werd gevonden met de radial velocity-methode (ook wel Doppler-spectroscopie genoemd). Hierbij wordt gekeken naar de subtiele verschuiving van de spectraallijnen in het sterlicht, veroorzaakt door de zwaartekrachtswiebel van de ster onder invloed van een planeet. Tot grote verrassing bleek 51 Pegasi b een zogeheten “hete Jupiter”: een reusachtige gasplaneet die razendsnel, in slechts vier dagen, om zijn ster draait. Zo’n type planeet had niemand verwacht; in ons eigen zonnestelsel staan de gasreuzen immers veel verder weg van de Zon. Deze ontdekkingen samen betekenden een revolutie. De pulsarplaneten toonden aan dat planeten zelfs onder extreme omstandigheden kunnen bestaan, terwijl 51 Pegasi b liet zien dat ons zonnestelsel niet het universele model is. Sindsdien is de zoektocht in een stroomversnelling geraakt, met duizenden bevestigde exoplaneten en vele ontdekkingsmethoden. Maar de eerste stapjes in dit vakgebied, begin jaren negentig, waren beslissend: ze bewezen dat planeten buiten ons zonnestelsel daadwerkelijk bestaan.
Hoe worden exoplaneten ontdekt?
Exoplaneten zijn extreem zwak vergeleken met hun ster en worden doorgaans niet direct zichtbaar. Astronomen maken daarom gebruik van indirecte detectiemethoden, ondersteund door sommige fundamentele, directe technieken.
- Transitmethode
Hierbij wordt gemeten wanneer een planeet voor zijn ster langs loopt (transiteert), waardoor het licht van de ster kortstondig iets dimt. Dit is één van de meest productieve methoden, gebruikt door de ruimtetelescopen Kepler en TESS. - Radial Velocity–methode (Doppler-wobble)
Een planeet veroorzaakt een kleine wiebel in de beweging van zijn ster, wat zichtbaar is als een verschuiving in het spectrum van het sterlicht (Doppler-effect). Deze methode was kritisch in vroege ontdekkingen en werkt nog vaak als bevestiging bij transitwaarnemingen. - Directe beeldvorming
Slechts bij jonge, grote of extreem hete planeten is het mogelijk om ze rechtstreeks uit beeld te halen, zoals recent met de James Webb Space Telescope (JWST) en het geval van TWA 7b, een planeet ongeveer zo zwaar als Saturnus op ongeveer 110 lichtjaar afstand. - Andere methoden (minder gebruikelijk)
Astrometrie: zeer precieze metingen van de positie van een ster (zoals bij ESA’s Gaia).
Microlensing: gebruik van zwaartekrachtsversterking van sterlicht.
Timing-methoden: zoals bij pulsars of pulserende sterren.
Vooral transit en radial velocity domineren de ontdekkingen
Welke soorten exoplaneten zijn er?
Wetenschappers categoriseren exoplaneten op basis van grootte, samenstelling en locatie, met een aantal gangbare groepen en subtypes:
- Gasreuzen: zoals Jupiter of Saturnus, vaak massief en samengesteld uit gas. Veel zijn “warm” of “hete Jupiters”: dicht bij hun ster.
- Neptunianen: ijsreusachtige planeten vergelijkbaar met Uranus of Neptunus, met gasrijke atmosfeer.
- Hot Neptunes
- Mini-Neptunes
- Super-puff: extreem lage dichtheid.
- Hycean-planeten: hypothetische water-lichamen onder lichte atmosfeer.
- Super-Aardes: rotsachtige planeten groter dan de Aarde maar kleiner dan Neptunus. Geen voorbeeld in ons zonnestelsel, dus fascinerend voor planetenontwikkeling.
- Terrestrisch (Aardachtig): vergelijkbaar qua grootte en samenstelling met Aarde/Mars. Ze vormen slechts een klein deel van de ontdekte exoplaneten.
Rond 2022 bereikte de bevestigde catalogus van exoplaneten de 5 000. In juli 2023 werd die grens gepasseerd met 5 502 bevestigde exoplaneten. Een recente update (per 2025) uit de NASA/IPAC Exoplanet Archive noemt in totaal al 5 933 exoplaneten. Van de bevestigde exoplaneten wordt ongeveer 30% ingedeeld als gasreuzen, 35% als Neptunianen, 31% als super-Aardes, en slechts 4% als terrestrisch.
