science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe ruimteontdekking werpt licht op hoe planeten ontstaan

Gegevens over de helderheid van een jonge ster leidden tot de ontdekking van exoplaneet DS Tuc Ab. Rode pijlen markeren 'doorgangen' waar de planeet tussen de aarde en de gastster van de planeet kruiste. De grote, vloeiende variaties worden veroorzaakt door de ster, een gevolg van zijn jeugd. Krediet:Elisabeth Newton

Onderzoekers van Dartmouth College hebben een planeet ontdekt in een baan om een ​​van de helderste jonge sterren die we kennen, volgens een studie gepubliceerd in het tijdschrift De astrofysische journaalbrieven . Ongeveer 45 miljoen jaar oud, de ster en zijn planeet zouden waardevolle informatie kunnen verschaffen over de vorming van planetaire lichamen.

Bekend als een exoplaneet omdat hij zich buiten het zonnestelsel bevindt, de planeet werd gevonden als onderdeel van NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) -missie. Hoewel er al duizenden ontdekkingen van exoplaneten zijn gedaan, slechts een handvol is ontdekt rond relatief jonge sterren.

De exoplaneet die is waargenomen in het Dartmouth-onderzoek - bekend als DS Tuc Ab - kan in planetaire tijd als een "pre-tiener" worden beschouwd. De planeet groeit niet meer, maar, vanwege zijn jonge leeftijd, het ondergaat nog steeds snelle veranderingen, zoals het verlies van atmosferisch gas als gevolg van de straling die van zijn moederster komt.

Planeten kunnen er miljoenen of miljarden jaren over doen om volwassen te worden. Aangezien dat proces niet in realtime kan worden waargenomen, onderzoekers zijn op zoek naar planeten rond jonge sterren om het proces in actie te zien en te leren hoe planeten zich vormen en evolueren.

"Een van de algemene doelen van de astronomie is het begrijpen van het grote geheel van hoe we hier zijn gekomen, hoe zonnestelsels en sterrenstelsels vorm krijgen en waarom, " zei Elisabeth Newton, een assistent-professor natuurkunde en astronomie aan het Dartmouth College. "Door zonnestelsels te vinden die anders zijn dan de onze - vooral jonge - kunnen we hopen te leren waarom de aarde en ons eigen zonnestelsel zich hebben ontwikkeld op de manier waarop ze dat hebben gedaan."

DS Tuc Ab is ongeveer zes keer zo groot als de aarde, tussen de afmetingen van Neptunus en Saturnus. Gezien de grootte, het heeft waarschijnlijk een samenstelling die lijkt op die van de reuzenplaneten in ons zonnestelsel. De exoplaneet heeft twee zonnen en maakt in slechts acht dagen een volledige baan rond zijn hoofdster.

De planeet werd voor het eerst waargenomen door NASA-satelliet in november 2018 en werd in maart bevestigd door het Dartmouth-team met behulp van gegevens van NASA's Spitzer Space Telescope en andere observatoria op de grond en in de ruimte, zoals de South African Large Telescope (SALT).

De planeet is ongeveer 150 lichtjaar verwijderd van de aarde. Elk lichtjaar is een afstand van iets minder dan 6 biljoen mijl.

"We waren erg opgewonden toen we deze ontdekking bevestigden, omdat de planeet om zo'n helder, bekende jonge ster. Ons hele team werkte samen om alles te weten te komen over dit zonnestelsel, " zei Newton, die een team van wetenschappers leidde van de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill, de Universiteit Texas in Austin, en andere onderzoekscentra van over de hele wereld.

NASA's TESS-missie is op zoek naar planeten rond nabijgelegen sterren met behulp van de transit-methode. De benadering detecteert wanneer licht wordt geblokkeerd wanneer een planeet tussen de aarde en de gastster van de planeet passeert. Onderzoekers bekijken vervolgens waarnemingen van andere telescopen om de ontdekking te bevestigen.

"De helderheid van de ster stelt ons in staat de planeet in detail te bestuderen, want hoe meer fotonen je hebt, hoe betere statistieken je hebt. Een ontdekking van dit soort met zo'n unieke leeftijd en een ongebruikelijke planeetgrootte zou niet mogelijk zijn zonder TESS, " zei Newton.

Planeten zijn groter wanneer ze voor het eerst worden gevormd en men denkt dat ze in de loop van de tijd kleiner worden naarmate ze afkoelen en hun atmosfeer verliezen. Omdat deze planeet zich nog steeds aan het vormen is, het team hoopt de verdamping van de atmosfeer in actie te detecteren. Door dit proces te begrijpen, kunnen onderzoekers voorspellen wat er de komende miljarden jaren met de exoplaneet kan gebeuren en kan het ook worden gebruikt om te begrijpen hoe atmosferische ontsnapping oudere planeten kan hebben beïnvloed, inclusief aarde.

"We hopen dat door het zien van de atmosfeer van deze planeet, we kunnen een momentopname geven van hoe planeten er op jonge leeftijd uitzien, ' zei Newton.

De TESS-satelliet werd op 18 april gelanceerd, 2018. Volgens NASA, de TESS-missie zal 200 onderzoeken, 000 van de helderste sterren in de buurt van de zon om te zoeken naar transiterende exoplaneten, inclusief degenen die het leven zouden kunnen ondersteunen.

Hoewel het onderzoeksteam de grootte van DS Tuc Ab kent, de totale massa is niet bekend. Dit beperkt wat het team momenteel kan vertellen over de dichtheid en samenstelling van de planeet. Dankzij de helderheid van de ster, toekomstig onderzoek zou de massa van de planeet kunnen meten of bepalen welke moleculen in de atmosfeer aanwezig zijn.