• Exomanen

Een schijf met materiaal rond een buitenaardse planeet kan manen vormen terwijl we kijken

• 2024

Tot nu toe hebben astronomen bijna 4.500 exoplaneten gevonden die rond andere sterren draaien. Maar ondanks dat grote aantal is er geen solide detectie geweest van een exomoon, een maan die rond een van die planeten draait ^* .

Echter, er is intrigerend bewijs dat een planeet die om een ​​nabije ster draait, over de grondstoffen beschikt om een ​​maan te bouwen , en er kunnen zich daar op dit moment een of meer manen vormen. Nieuwe (en extreem coole) waarnemingen bevestigen eerdere waarnemingen dat de planeet is omgeven door een schijf van stof met voldoende massa om meerdere manen zo groot als onze eigen maan te maken.

De ster heet PDS 70. Het is ongeveer 365 lichtjaar verwijderd en erg jong, ongeveer 5 miljoen jaar oud (ter vergelijking: de zon is 4,6 miljard, duizend keer ouder). Het is zo jong dat het nog steeds wordt omringd door een cirkelvormige schijf van gas en stof die duidelijk te zien is in afbeeldingen met een hoge resolutie. Het is eigenlijk meer een ring, een schijf met een enorme holte in het midden. De binnenrand van de ring bevindt zich ongeveer 6,8 miljard kilometer van de ster en strekt zich uit tot ongeveer 15 miljard (we zien hem onder een hoek zodat hij op een ellips lijkt).

De ster PDS 70 heeft een ring van stof eromheen en twee bekende planeten. De binnenplaneet is te zwak om hier te zien, maar de heldere plek op de 2:00-positie van de ster is PDS 70c, die een schijf van materiaal herbergt eromheen die mogelijk manen vormt. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

waarom is slechte santa 2 beoordeeld als r

Tussen de ster en de ring bevinden zich twee bekende planeten, PDS 70b en c genaamd. Het is niet bekend hoe groot ze zijn, maar het is zeer waarschijnlijk dat beide ergens tussen de 1 en 10 keer de massa van Jupiter zijn. De buitenste, PDS 70c, bevindt zich heel dicht bij de binnenrand van de ring, en het is waarschijnlijk dat de zwaartekracht van de planeet de binnenrand van de ring afkapt, waardoor gas en stof worden aangetrokken dat dichter bij de ster komt. Beide planeten samen hebben door zwaartekracht een groot gebied rond de ster naar de ring schoongeveegd.

In 2019 meldde een team van astronomen dat ALMA (de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) gebruikte, echter een overmaat aan licht met lange golflengte dat afkomstig was van PDS 70c . Bij deze golflengte (855 micron of 0,855 mm, als je aantekeningen maakt) zou de planeet heel zwak moeten zijn, dus dit moet van iets anders komen. Ze concludeerden dat het misschien een circumplanetaire schijf , een stofschijf rond de planeet zelf, die op deze golflengte kan gloeien.

contact opnemen met een ex

Een close-up van de planeet PDS 70c (rechts) laat zien dat deze netjes gescheiden is van de binnenrand van de buitenste schijf (links), en dat de overmatige helderheid te wijten is aan een cirkelvormige schijf van stof (de uitgebreide dons rond de planeet in deze afbeelding is achtergrondlicht en niet van de schijf, die te klein is om hier te zien). Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

Nieuwe waarnemingen bevestigen het echter . Ze hebben een hogere resolutie en kunnen de planeet netjes scheiden van de binnenrand van de buitenste ring, wat behoorlijk overtuigend laat zien dat het overtollige licht uit het gebied rond de planeet komt. De circumplanetaire schijf is niet opgelost (dat wil zeggen, het lijkt een stip voor de telescoop), wat betekent dat het minder dan ongeveer 360 miljoen kilometer in diameter moet zijn, een fractie groter dan de baan van de aarde rond de zon. Gezien hoe helder het is, schatten ze dat het waarschijnlijk ook niet kleiner is dan ongeveer 180 miljoen km.

Het stof in de schijf is koud, ongeveer -245° C (-410° F) - let wel, deze planeet staat ongeveer net zo ver van zijn ster als Neptunus van de zon. Machtig koud in die streken. Gezien de temperatuur en de waarschijnlijke stofkorrelgrootte schatten de astronomen de schijfmassa op ongeveer 0,007 - 0,031 keer de massa van de aarde. Dat is ongeveer ½ tot 2,5 keer de massa van onze maan, dus mogelijk genoeg om een ​​satelliet van behoorlijke omvang te maken. Ik zal er rekening mee houden dat dit de massa is nu ; het is mogelijk dat er zich al een maan of manen hebben gevormd, dus dit is de massa die overblijft van een lopend maanvormingsproces.

Dat is zo cool! We zijn mogelijk getuige van de vorming van een Jupiter-achtig maansysteem met PDS 70c. Geweldig.

De andere planeet, PDS 70b, heeft ook te veel 855 micron emissie, dus het kan ook zijn dat deze een cirkelvormige schijf heeft. Het is dichter bij de ster, dus de schijf moet kleiner zijn (de zwaartekracht van de ster zal zijn grootte inkorten; als het te groot wordt, wordt het stof van de planeet weggetrokken). Vormt het ook manen? Kan zijn.

overlijdenskaart liefde

Kunstwerk dat de planetaire stofring rond PDS 70c afbeeldt, en een mogelijke maan die zich daar vormt. Credit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Eerder zei ik dat de planeten een groot deel van het systeem stofvrij hebben gemaakt. De ALMA-waarnemingen laten echter ook zien dat er een innerlijk ring van stof die zich niet verder uitstrekt dan ongeveer 2,5 miljard km van de ster. Deze ring is zwak en daarom niet erg massief; de auteurs schatten dat het een massa heeft van niet meer dan ongeveer 1/3 van de aarde, en mogelijk minder. Het kan een kleinere planeet dichterbij brengen, maar gezien hoe dun het stof is verspreid, lijkt dat onwaarschijnlijk. Aan de andere kant, als er planeten zijn die dicht bij de ster staan, zouden ze bijna onmogelijk te zien zijn.

Bovendien zien ze dat de buitenste ring een helder gebied bevat waar stof zich kan ophopen. Dat zou erop kunnen wijzen dat er nog een andere planeet in de buurt van de ring draait, te zwak om op de afbeeldingen te detecteren. De scherpe buitenrand van de ring houdt ook in dat er iets is dat het afsnijdt. Het is niet overtuigend, maar het is duidelijk dat dit systeem veel verrassingen in petto heeft. Ik verwacht dat astronomen er de komende jaren veel naar gaan kijken.

yugioh de donkere kant van dimensies review

Ik vraag me af of dit is hoe ons eigen zonnestelsel er 4,55 miljard jaar geleden uitzag, toen de planeten net begonnen samen te smelten? Ik geniet van de wetenschappelijke aspecten van PDS 70, wat we ervan kunnen leren over de vorming van sterren en planeten. Maar het is moeilijk om het niet persoonlijk op te vatten en je af te vragen of het is alsof je onze eigen babyfoto's ziet, als die al eeuwen geleden zijn gemaakt.

^*Er is overtuigend bewijs dat de Jupiter-achtige wereld Kepler-1625b mogelijk een maan ter grootte van Neptunus heeft, maar dit is nog niet bevestigd.