Vijfdeklassers die modellen van het piepschuimzonnestelsel maken, hebben misschien het juiste idee. Onderzoekers van Lehigh University hebben een nieuwe planeet ontdekt in een baan rond een ster op 320 lichtjaar van de aarde met de dichtheid van piepschuim. Deze "gezwollen planeet" buiten ons zonnestelsel biedt mogelijk mogelijkheden voor het testen van atmosferen die nuttig zullen zijn bij het beoordelen van toekomstige planeten op tekenen van leven.

"Het is erg opgeblazen, zodat hoewel het slechts een vijfde zo massief is als Jupiter, het is bijna 40 procent groter, waardoor het ongeveer zo dicht is als piepschuim, met een buitengewoon grote atmosfeer, " zei Jozua Peper, astronoom en assistent-professor natuurkunde aan de Lehigh University, die de studie leidde in samenwerking met onderzoekers van Vanderbilt University en Ohio State University, samen met onderzoekers van universiteiten en observatoria en amateurastronomen over de hele wereld.

Het onderzoek, "KELT-11b:een sterk opgeblazen sub-Saturnus exoplaneet die de V+8 Subgiant HD 93396 doorkruist, " wordt online gepubliceerd in Het astronomische tijdschrift .

De gastster van de planeet is extreem helder, waardoor nauwkeurige meting van de eigenschappen van de atmosfeer van de planeet mogelijk is en het "een uitstekend testbed maakt voor het meten van de atmosferen van andere planeten, "Zei Pepper. Dergelijke waarnemingen helpen astronomen instrumenten te ontwikkelen om de soorten gassen in atmosferen te zien, die in de komende 10 jaar nodig zullen zijn wanneer ze vergelijkbare technieken toepassen op aardachtige exoplaneten met telescopen van de volgende generatie die nu in aanbouw zijn.

De planeet, genaamd KELT-11b, is een extreme versie van een gasplaneet, zoals Jupiter of Saturnus, maar draait heel dicht bij zijn moederster in een baan die minder dan vijf dagen duurt. De ster, KELT-11, is begonnen met het opgebruiken van zijn nucleaire brandstof en evolueert naar een rode reus, dus de planeet zal worden verzwolgen door zijn ster en de komende honderd miljoen jaar niet overleven.

Het KELT-onderzoek (Kilodegree Extremely Little Telescope) maakt gebruik van twee kleine robottelescopen, een in Arizona en de andere in Zuid-Afrika. De telescopen scannen de hemel nacht na nacht, het meten van de helderheid van ongeveer vijf miljoen sterren. Onderzoekers zoeken naar sterren die met regelmatige tussenpozen een beetje lijken te dimmen, wat erop kan wijzen dat een planeet om die ster draait en deze verduistert. Onderzoekers gebruiken vervolgens andere telescopen om de zwaartekracht "wobbel" van de ster te meten - de lichte ruk die een planeet uitoefent op de ster terwijl deze draait - om te verifiëren dat het dimmen, een "doorvoer" genoemd, " is te wijten aan een planeet en om de massa van de planeet te meten.

Wetenschappers en burgers doorzoeken Sky

Pepper bouwde de twee telescopen die werden gebruikt in het KELT-onderzoek, die hij samen met onderzoekers van de Vanderbilt University leidt, Universiteit van Ohio, Fisk University en het South African Astronomical Observatory. Onder de meer dan 30 bijdragen aan het onderzoek zijn partners bij NASA, Harvard universiteit, Universiteit van Pennsylvania, Princeton University en University of California in Berkeley. Lehigh University afgestudeerd natuurkundestudent Jonathan Labadie-Bartz is lid van het KELT-team en co-auteur van het artikel. Ongeveer 40 "burgerwetenschappers" in 10 landen op vier continenten hebben ook bijgedragen aan het KELT-project en verschillende hebben rechtstreeks bijgedragen aan de ontdekking van KELT-11b en zijn co-auteurs van het artikel.

Terwijl verschillende projecten met kleine robottelescopen honderden planeten hebben gevonden die om andere sterren draaien - en ruimtetelescopen zoals de NASA Kepler-missie duizenden hebben ontdekt - draaien de meeste van die planeten om zwakke sterren, waardoor het moeilijk is om de eigenschappen van de planeten precies te meten.

"Het KELT-project is speciaal ontworpen om enkele wetenschappelijk waardevolle planeten te ontdekken die rond zeer heldere sterren draaien, en KELT-11b is daar een goed voorbeeld van, "Zei Pepper. De ster, KELT-11, is de helderste op het zuidelijk halfrond waarvan bekend is dat het een doorgaande planeet herbergt met meer dan een magnitude en de zesde helderste doorgangsgastheer die tot nu toe is ontdekt. Planeten ontdekt door het KELT-onderzoek zullen in detail worden waargenomen door grote ruimtetelescopen zoals Hubble en Spitzer en de James Webb Space Telescope, gepland voor lancering in 2018, om te begrijpen hoe planeten zich vormen en evolueren en hoe hun atmosferen zich gedragen, zei Peper.

De KELT-onderzoekers gingen op zoek naar gasreuzen die in een baan om heldere sterren draaien. maar had niet verwacht planeten te vinden met zo'n lage massa en grote afmetingen. Gelegen aan de zuidelijke hemel, de "buitengewoon opgeblazen" KELT-11b is de op twee na laagste dichtheid planeet met een nauwkeurig gemeten massa en straal die is ontdekt. "We waren erg verrast door de verbazingwekkend lage dichtheid van deze planeet, "Zei Pepper. "Het is extreem groot voor zijn massa. Het heeft een vijfde van de massa van Jupiter, maar is opgezwollen in deze echt onderdichte planeet."

Hoewel onderzoekers discussiëren over de oorzaak van de inflatie van KELT-11b, verdere studie van de planeet zou aanvullende informatie kunnen opleveren over het mechanisme dat opgeblazen planeten veroorzaakt, zei Peper. De grote atmosfeer van de planeet biedt ook goede mogelijkheden voor het ontwikkelen van technieken die nodig zijn om chemicaliën in de atmosferen van planeten te identificeren om de bewoonbaarheid of producten van het leven in de atmosferen van andere planeten te beoordelen.

"We kennen geen echte aardachtige planeten of sterren waarvoor we hun atmosfeer kunnen meten, hoewel we verwachten meer te ontdekken in de komende jaren, "Zei Pepper. "Deze (reuzengas)planeten zijn de gouden standaarden of testbedden om te leren hoe de atmosfeer van planeten te meten."

Het onderzoek werd ondersteund door de National Science Foundation, NASA en een verscheidenheid aan universiteiten en stichtingen.