De ontdekking van een planeet met een zeer elliptische baan rond een oude ster zou ons kunnen helpen meer te begrijpen over hoe planetenstelsels zich in de loop van de tijd vormen en evolueren.

De nieuwe planeet, HD76920b, is vier keer de massa van Jupiter, en is te vinden op zo'n 587 lichtjaar afstand in het zuidelijke sterrenbeeld Volans, de vliegende vis. Op zijn verst, het draait bijna twee keer zo ver van zijn ster als de aarde van de zon.

Details van de planeet en zijn ontdekking worden vandaag gepubliceerd. Dus hoe past dit in het verhaal over planeetvorming, en komen dergelijke planeten veel voor in de kosmos?

Het zonnestelsel

Voor de eerste ontdekking van een exoplaneet, ons begrip van de vorming van planetenstelsels kwam van het enige voorbeeld dat we destijds hadden:ons zonnestelsel.

Dicht bij de zon draaien vier rotsachtige planeten - Mercurius, Venus, Aarde en Mars. Verder weg zijn vier reuzen - Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.

Verspreid in hun midden hebben we puin - kometen, asteroïden en de dwergplaneten.

De acht planeten bewegen in bijna cirkelvormige banen, dicht bij hetzelfde vlak. Het grootste deel van het puin ligt ook dicht bij dat vliegtuig, hoewel op banen die wat meer excentriek en hellend zijn.

Hoe is dit systeem ontstaan? Het idee was dat het samenvloeide uit een schijf van materiaal rond de embryonale zon. De koudere buitenste regionen waren rijk aan ijs, terwijl de warmere binnengebieden alleen stof en gas bevatten.

Gedurende miljoenen jaren, de kleine deeltjes stof en ijs botsten met elkaar, langzaam steeds grotere objecten bouwen. In de ijzige diepten van de ruimte, de reuzenplaneten groeiden snel. In de hete, rotsachtig interieur, groei was langzamer.

Eventueel, de zon blies het gas en stof weg en liet een (relatief) ordelijk systeem achter - ruwweg coplanaire planeten, bewegen in bijna cirkelvormige banen.

Het exoplaneet-tijdperk

De eerste exoplaneten, ontdekt in de jaren 90, verbrijzelde dit eenvoudige model van planeetvorming. We kwamen er al snel achter dat ze veel diverser zijn dan we ons ooit hadden kunnen voorstellen.

Sommige systemen hebben gigantische planeten, groter dan Jupiter, die ongelooflijk dicht bij hun ster cirkelen. Anderen hosten excentriek, eenzame werelden, zonder metgezellen om hun eigen te noemen.

Deze schat aan gegevens onthult één ding:de vorming en evolutie van planeten is ingewikkelder en diverser dan we ons ooit hadden kunnen voorstellen.

Kernaanwas versus dynamische instabiliteit

Als gevolg van deze ontdekkingen, astronomen ontwikkelden twee concurrerende modellen voor planeetvorming.

De eerste is kernaanwas, waar planeten zich geleidelijk vormen, door botsingen tussen stofdeeltjes en ijs. De theorie is voortgekomen uit onze oude modellen van zonnestelselvorming.

De concurrerende theorie is dynamische instabiliteit. Alweer, het verhaal begint met een schijf met materiaal rond een jeugdige ster. Maar die schijf is massiever, en onstabiel wordt onder zijn eigen zwaartekracht, waardoor klonten groeien. Deze klonten vormen snel planeten, in duizenden jaren.

Beide modellen kunnen wat verklaren, maar niet alles, van de nieuw ontdekte planeten. Afhankelijk van de beginomstandigheden rond de ster, het lijkt erop dat beide processen kunnen optreden.

Elke theorie biedt mogelijkheden om excentrieke werelden op enigszins verschillende manieren te verklaren.

Hoe krijg je een excentrieke planeet?

In het dynamische instabiliteitsmodel kun je gemakkelijk verschillende klonten laten vormen en samenwerken, elkaar rond slingeren totdat hun banen zowel gekanteld als excentriek zijn.

Onder het kernaanwasmodel is het wat moeilijker, omdat deze methode van nature co-planair creëert, geordende planetenstelsels. Maar na verloop van tijd kunnen die systemen instabiel worden.

Een mogelijke uitkomst is dat de ene planeet de andere uitwerpt door een reeks chaotische ontmoetingen. Dat zou het natuurlijk als een eenzaam lichaam achterlaten, een zeer langgerekte baan volgen.

Maar er is nog een andere optie. Veel sterren in onze melkweg zijn binair - ze hebben stellaire metgezellen. De interacties tussen een planeet en de broer of zus van zijn gastheerster kunnen hem gemakkelijk in beweging brengen en uiteindelijk uitwerpen, of plaats het op een extreme baan.

Een excentrieke planeet

Dit brengt ons bij onze nieuw ontdekte wereld, HD76920b. Er zijn al eerder een handvol vergelijkbare excentrieke werelden gevonden, maar HD76920b is uniek. Het draait om een ​​oude ster, meer dan twee miljard jaar ouder dan de zon.

De baan die HD76920b volgt, is op de lange termijn niet houdbaar. Terwijl het dicht bij zijn moederster zwaait, het zal dramatische getijden ervaren.

Een gasvormige planeet, HD76920b zal van vorm veranderen als hij langs zijn ster zwaait, uitgerekt door zijn enorme zwaartekracht. Die getijden zullen veel groter zijn dan we op aarde ervaren.

Die getijdeninteractie zal in de loop van de tijd werken om de baan van de planeet rond te draaien. Het punt van dichtste nadering tot de ster blijft ongewijzigd, maar het verst verwijderde punt zal geleidelijk dichterbij worden gesleept, de baan naar circulariteit sturen.

Dit alles suggereert dat de HD76920b sinds zijn geboorte zijn huidige baan niet heeft ingenomen. Als dat het geval zou zijn, de baan zou eonen geleden cirkelvormig zijn geweest.

Misschien is wat we zien het bewijs van een op hol geslagen planetenstelsel. Een systeem dat ooit meerdere planeten op cirkelvormige (of bijna cirkelvormige) banen bevatte.

Overuren, die planeten duwden elkaar in het rond, uiteindelijk een chaotische architectuur raken terwijl hun ster evolueerde. Het resultaat - chaos - met de meeste planeten verspreid en naar de diepten van de ruimte geslingerd, waardoor er slechts één overblijft - HD76920b.

De waarheid is, we weten het gewoon nog niet. Zoals altijd het geval is in de astronomie, er zijn meer observaties nodig om het levensverhaal van deze eigenaardige planeet echt te begrijpen.

Wat we wel weten, is dat het verhaal op een vurig einde loopt. In de komende paar miljoen jaar, de ster zal opzwellen, zijn laatste planeet verslindend. Vervolgens, HD76920b zal niet meer zijn.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.