In de afgelopen 25 jaar hebben astronomen duizenden exoplaneten gevonden rond sterren in onze melkweg, maar meer dan 99% van hen draait om kleinere sterren - van rode dwergen tot sterren die iets massiever zijn dan onze zon, die wordt beschouwd als een ster van gemiddelde grootte.

Er zijn er maar weinig ontdekt rond nog massievere sterren, zoals sterren van het A-type - helderblauwe sterren die twee keer zo groot zijn als de zon - en de meeste exoplaneten die zijn waargenomen zijn zo groot als Jupiter of groter. Enkele van de helderste sterren aan de nachtelijke hemel, zoals Sirius en Vega, zijn sterren van het A-type.

University of California, Berkeley, melden astronomen nu een nieuwe planeet ter grootte van Neptunus - HD 56414 b genaamd - rond een van deze hete brandende, maar kortlevende A-type sterren en geven een hint over waarom zo weinig gasreuzen kleiner zijn dan Jupiter zijn waargenomen rond de helderste 1% van de sterren in onze melkweg.

De huidige detectiemethoden voor exoplaneten vinden het gemakkelijkst planeten met korte, snelle omlooptijden rond hun sterren, maar deze nieuw gevonden planeet heeft een langere omlooptijd dan de meeste die tot nu toe zijn ontdekt. De onderzoekers suggereren dat een gemakkelijker te vinden planeet ter grootte van Neptunus die dichter bij een heldere ster van het A-type zit, snel van zijn gas zou worden ontdaan door de harde stellaire straling en zou worden gereduceerd tot een niet-detecteerbare kern.

Hoewel deze theorie is voorgesteld om de zogenaamde hete woestijnen van Neptunus rond rodere sterren te verklaren, was het onbekend of dit zich uitstrekte tot hetere sterren - sterren van het A-type zijn ongeveer 1,5 tot 2 keer heter dan de zon - vanwege het gebrek aan planeten die bekend zijn rond de zon. enkele van de helderste sterren van de melkweg.

"Het is een van de kleinste planeten die we kennen rond deze echt massieve sterren", zei UC Berkeley-student Steven Giacalone. "In feite is dit de heetste ster die we kennen met een planeet die kleiner is dan Jupiter. Deze planeet is in de eerste plaats interessant omdat dit soort planeten heel moeilijk te vinden zijn, en we zullen er waarschijnlijk niet veel vinden in de nabije toekomst."

Hete woestijn van Neptunus

De ontdekking van wat de onderzoekers een "warme Neptunus" noemen net buiten de zone waar de planeet van zijn gas zou zijn ontdaan, suggereert dat heldere, A-type sterren mogelijk talloze onzichtbare kernen hebben in de hete Neptunus-zone die wachten om ontdekt te worden door middel van meer gevoelige technieken.

"We zouden een opeenhoping van overgebleven Neptuniaanse kernen kunnen verwachten in korte omlooptijden" rond dergelijke sterren, concludeerden de onderzoekers in hun paper.

De ontdekking draagt ​​ook bij aan ons begrip van hoe planetaire atmosferen evolueren, zei Courtney Dressing, assistent-professor in de astronomie van UC Berkeley.

"Er is een grote vraag over hoe planeten hun atmosfeer in de loop van de tijd behouden," zei Dressing. "Als we naar kleinere planeten kijken, kijken we dan naar de atmosfeer waarmee het werd gevormd toen het oorspronkelijk werd gevormd uit een accretieschijf? Kijken we naar een atmosfeer die in de loop van de tijd van de planeet is ontgast? Als we in staat zijn om te kijken naar planeten die verschillende hoeveelheden licht van hun ster ontvangen, vooral verschillende golflengten van licht, wat de A-sterren ons toestaan ​​te doen - het stelt ons in staat om de verhouding tussen röntgenstraling en ultraviolet licht te veranderen - dan kunnen we proberen om kijk hoe een planeet zijn atmosfeer in de loop van de tijd precies behoudt."

Giacalone en Dressing rapporteerden hun ontdekking in een paper dat werd aanvaard door The Astrophysical Journal Letters en online geplaatst.

Volgens Dressing is het algemeen bekend dat sterk bestraalde planeten ter grootte van Neptunus die rond minder massieve, zonachtige sterren draaien, zeldzamer zijn dan verwacht. Maar of dit geldt voor planeten die rond sterren van het A-type draaien, is niet bekend, omdat die planeten moeilijk te detecteren zijn.

En een ster van het A-type is een ander dier dan kleinere F-, G-, K- en M-dwergen. Dichtbij gelegen planeten die rond zonachtige sterren draaien, ontvangen grote hoeveelheden zowel röntgenstraling als ultraviolette straling, maar nabije planeten die rond A-type sterren draaien, ervaren veel meer bijna-ultraviolette straling dan röntgenstraling of extreem ultraviolette straling.

"Bepalen of de hete woestijn van Neptunus zich ook uitstrekt tot sterren van het A-type, geeft inzicht in het belang van bijna-ultraviolette straling bij het beheersen van atmosferische ontsnapping", zei ze. "Dit resultaat is belangrijk voor het begrijpen van de fysica van massaverlies in de atmosfeer en het onderzoeken van de vorming en evolutie van kleine planeten."

De planeet HD 56414 b werd gedetecteerd door NASA's TESS-missie terwijl deze zijn ster HD 56414 passeerde. Dressing, Giacalone en hun collega's bevestigden dat HD 56414 een A-type ster was door spectra te verkrijgen met de 1,5-meter telescoop van de Small and Moderate Aperture Research Telescope System (SMARTS) Consortium in Cerro Tololo in Chili.

De planeet heeft een straal van 3,7 keer die van de aarde en draait elke 29 dagen om de ster op een afstand gelijk aan ongeveer een kwart van de afstand tussen de aarde en de zon. Het systeem is ongeveer 420 miljoen jaar oud, veel jonger dan de leeftijd van 4,5 miljard jaar van onze zon.

De onderzoekers hebben het effect gemodelleerd dat straling van de ster op de planeet zou hebben en concludeerden dat, hoewel de ster langzaam wegsmelt in zijn atmosfeer, hij waarschijnlijk een miljard jaar zou overleven - verder dan het punt waarop de ster naar verwachting zal verdwijnen. burn-out en ineenstorting, waardoor een supernova ontstaat.

Giacalone zei dat planeten ter grootte van Jupiter minder vatbaar zijn voor fotoverdamping omdat hun kernen massief genoeg zijn om hun waterstofgas vast te houden.

"Er is een balans tussen de centrale massa van de planeet en hoe gezwollen de atmosfeer is," zei hij. "Voor planeten ter grootte van Jupiter of groter, is de planeet massief genoeg om door de zwaartekracht vast te houden aan zijn gezwollen atmosfeer. Als je naar planeten ter grootte van Neptunus gaat, is de atmosfeer nog steeds gezwollen, maar de planeet is niet zo massief, dus ze kunnen gemakkelijker hun atmosfeer verliezen."

Giacalone en Dressing blijven zoeken naar meer exoplaneten ter grootte van Neptunus rond A-type sterren, in de hoop andere te vinden in of nabij de hete woestijn van Neptunus, om te begrijpen waar deze planeten zich tijdens stervorming in de accretieschijf vormen, of ze nu naar binnen of naar naar buiten in de tijd, en hoe hun atmosfeer evolueert. + Verder verkennen

Als sterren hun planeten opeten, kan het bloedbad miljarden jaren later worden gezien