Een reusachtige planeet met een lange naam, IRAS 04125+2902 b, is eigenlijk nog maar een baby: slechts 3 miljoen jaar oud. En omdat zulke babywerelden meestal verborgen zitten in een ondoorzichtige schijf puin, is het de jongste planeet die tot nu toe is ontdekt met de dominante methode voor planeetdetectie.
De enorme planeet, die waarschijnlijk nog gloeit van de hitte van zijn vorming, ligt in de zogeheten 'Taurus Molecular Cloud', een actieve stellaire kraamkamer met honderden pasgeboren sterren op zo'n 430 lichtjaar afstand. De relatieve nabijheid van de wolk maakt het een belangrijk doelwit voor astronomen. Maar terwijl de wolk diepgaand inzicht biedt in de vorming en evolutie van jonge sterren, zijn hun planeten meestal een gesloten boek voor telescopen zoals TESS, de Transiting Exoplanet Survey Satellite. Deze telescopen vertrouwen op de 'transitmethode', waarbij ze op zoek gaan naar de kleine dip in het sterlicht wanneer een planeet de voorkant van zijn ster kruist. Maar zulke planetenstelsels moeten vanaf het standpunt van de aarde loodrecht op de ster staan om de transitmethode te laten werken. Zeer jonge stersystemen worden echter omringd door brokstukken, waardoor ons zicht op eventuele planeten in transit wordt belemmerd. Een onderzoeksteam heeft zojuist een buitengewone meevaller gemeld. Op de een of andere manier is de buitenste puinschijf rond deze pasgeboren planeet, IRAS 04125+2902 b, scherp vervormd, waardoor de babywereld wordt blootgesteld aan uitgebreide transitwaarnemingen door TESS.
Hoewel de vervormde buitenschijf een groot toeval is, is het ook een groot mysterie. Mogelijke verklaringen zijn onder andere een migratie van de planeet zelf, die dichter naar de ster toe beweegt en daarbij afwijkt van de oriëntatie van de buitenschijf, zodat, vanaf de aarde, de baan van de planeet met de rand naar boven over het oppervlak van de ster loopt, maar de buitenschijf bijna met de voorkant naar ons toe blijft wijzen. Er is één probleem met dit idee: Om een planeet zo ver uit lijn met zijn moederschijf te brengen, is waarschijnlijk een ander (heel groot) object in dit systeem nodig. Tot nu toe is er nog geen ontdekt. De zon van het systeem heeft toevallig een verre stellaire begeleider, ook een mogelijke boosdoener in het kromtrekken van de buitenste schijf. De hoek van de baan van de begeleidende ster komt echter overeen met die van de planeet en zijn moederster. Sterren en planeten hebben de neiging om de zwaartekrachtbaan van de minste weerstand te nemen, dus zo'n opstelling zou de schijf dichter bij de rest van het systeem moeten brengen - niet radicaal anders. Een andere manier om een “gebroken” buitenschijf te krijgen, aldus de auteurs van het onderzoek, zou helemaal geen begeleidende ster zijn. Stellaire kraamkamers zoals de Taurus Molecular Cloud kunnen dicht opeengepakte, drukke plekken zijn. Computersimulaties laten zien dat regens van invallend materiaal uit het omringende stervormingsgebied de oorzaak kunnen zijn van het vervormen van de schijf. Simulaties noch waarnemingen hebben tot nu toe uitsluitsel gegeven over de vraag of kromgetrokken of gebroken schijven in zulke regio's veel of weinig voorkomen.
Door de transitmetingen van TESS te combineren met een andere manier om planeten waar te nemen, krijgen we meer informatie over de planeet zelf. We zouden deze tweede benadering de “wiebelmethode” kunnen noemen. De zwaartekracht van een planeet trekt de ster de ene kant op en dan weer de andere kant, terwijl de planeet rond de ster draait. En dat wiebelen kan worden gedetecteerd door veranderingen in het licht van de ster, opgepikt door gespecialiseerde instrumenten op aarde. Dergelijke “radiale snelheidsmetingen” van deze planeet onthullen dat zijn massa, of gewicht, niet meer is dan ongeveer een derde van onze eigen Jupiter. Maar de transitgegevens laten zien dat de diameter van de planeet ongeveer even groot is. Dat betekent dat de planeet een relatief lage dichtheid heeft en waarschijnlijk een opgeblazen atmosfeer. Deze wereld is dus waarschijnlijk geen gasreus zoals Jupiter. In plaats daarvan zou het wel eens een planeet kunnen zijn waarvan de atmosfeer in de loop van de tijd krimpt. Als hij uiteindelijk tot rust komt, kan hij een gasvormige “mini-Neptunus” worden of zelfs een rotsachtige “superaarde”. Dit zijn de twee meest voorkomende planeettypes in ons sterrenstelsel - ondanks het feit dat geen van beide types in ons zonnestelsel te vinden is.
Bron: NASA
