Als je je ogen sluit en je een systeem van planeten voorstelt die rond een verre ster draaien, wat zie je dan?

Bij de meeste mensen roepen zulke gedachten systemen op die het zonnestelsel weerspiegelen:planeten die in een baan om een ​​ster draaien in bijna cirkelvormige banen - rotsachtige planeten dichterbij, en reuzen zoals Jupiter in de ijzige diepten.

Echter, hoe meer we de kosmos bestuderen, hoe meer we beginnen te beseffen dat planetaire systemen zoals de onze meer een uitzondering dan een regel kunnen zijn.

Stel je een systeem voor met één gasvormige planeet, iets groter dan Saturnus, die in een extreem snelle baan over het oppervlak van zijn moederster scheert. Het is hels heet en gloeit dof rood, bakkend in stellaire straling.

Stel je dan een andere gigantische planeet voor, verder weg, groter dan Jupiter, die zich in een verre en zeer langwerpige baan beweegt, waardoor hij meer op een komeet lijkt dan op een traditionele planeet.

Het klinkt niet erg als thuis, toch? Toch hebben we dat gevonden.

Introductie van het HD83443 planetenstelsel

Het verhaal van het HD83443-systeem begint aan het eind van de 20e eeuw, toen astronomen obsessief begonnen met het observeren van sterren die op de zon lijken. Ze waren op zoek naar bewijs van die sterren die heen en weer wiebelden onder invloed van onzichtbare planetaire metgezellen.

Met behulp van de 3,9 meter lange Anglo-Australian Telescope van het Siding Spring Observatory bij Coonabarabran, ontdekten onderzoekers een planeet in een baan rond de ster HD83443. Deze planeet, HD83443b, was zo massief als de gasreuzen Saturnus en Jupiter.

Maar daar hielden de overeenkomsten op. HD83443b is een "hete Jupiter":een gigantische gasplaneet die langs het oppervlak van zijn moederster (die iets kleiner en koeler is dan de zon) scheert en elke ronde in minder dan drie aardse dagen voltooit!

Gedurende twee decennia sinds zijn ontdekking zijn we de bewegingen van de HD83443 blijven volgen. De afgelopen jaren hebben we dit werk uitgevoerd aan het Mt Kent Observatory van de University of Southern Queensland.

Door onze waarnemingen met die van anderen te combineren, ontdekten we een vreemde nieuwe planeet in het systeem, die we beschrijven in een artikel dat vorige maand werd gepubliceerd.

Deze wereld, HD83443c, doet er meer dan 22 jaar over om om zijn ster te draaien en is zo'n 200 keer verder verwijderd dan zijn helse broer of zus. Omdat het "jaar" van de HD83443c zo lang is, hadden we meer dan twee decennia aan waarnemingen nodig om het bestaan ​​ervan te bevestigen - door een enkele ronde rond zijn moederster te volgen.

Maar wat echt ongebruikelijk is, is de excentriciteit van zijn baan. Terwijl de planeten in het zonnestelsel bijna cirkelvormige banen volgen, volgt HD83443c een veel langer pad dat doet denken aan kometen in ons zonnestelsel.

De nasleep van een planetaire tango

Planeten zoals de "hete Jupiter", HD83443b, zijn bijzonder interessant voor astronomen omdat ze anders zijn dan alles wat dicht bij huis ligt. Gasreuzen zoals Jupiter beginnen hun leven ver van hun ster waar ijs overvloedig aanwezig is.

Door dat ijs kunnen ze snel groeien en voldoende massa krijgen om zich in enorme atmosferen te hullen.

In tegenstelling tot de reuzenplaneten van het zonnestelsel, moet HD83443b, toen hij volwassen werd, naar binnen zijn gemigreerd om dicht bij zijn moederster te komen. Wat veroorzaakte deze migratie?

Welnu, door de jaren heen hebben astronomen veel hete Jupiters gevonden. Om die vreemde planeten te begrijpen, zijn er verschillende mechanismen voorgesteld om hun migratie te verklaren, maar in de meeste gevallen gaat elk bewijs van de oorzaak van de migratie verloren in het verre verleden.

In het specifieke geval van HD83443b lijkt het er echter op dat onze nieuwe ontdekking het bewijs van het rokende pistool heeft geleverd. De nieuw ontdekte wereld, HD83443c, zou de reden kunnen zijn dat zijn broer of zus in zijn huidige helse baan terecht is gekomen.

Stel je voor dat HD83443c en HD83443b zich voor het eerst vormen in de ijzige diepten van het HD83443-systeem. Ze zouden zijn begraven in de enorme schijf van gas en stof rond de ster, een 'protoplanetaire schijf' genoemd.

Terwijl de planeten door de schijf bewogen, voedden ze zich ervan, werden steeds massiever en dreven langzaam naar binnen terwijl ze in wisselwerking stonden met de schijf om hen heen.

Uiteindelijk kwamen ze te dicht bij elkaar. Ze botsten niet helemaal, maar toen ze langs elkaar heen zwaaiden, werkte hun immense zwaartekracht als een katapult, waardoor ze allebei naar nieuwe banen werden gekatapulteerd.

HD83443b, de hete Jupiter, werd naar binnen geslingerd in een baan die bij zijn dichtste nadering langs het oppervlak van de ster scheert, voordat hij weer naar buiten zwaaide naar de eerste scène van de bijna-botsing. De andere planeet, HD83443c, wordt naar buiten geslingerd op zijn huidige langgerekte pad.

In de loop van millennia gebeurde er iets opmerkelijks. Elke keer dat HD83443b dicht bij zijn moederster zwaaide, verhoogde zijn aanwezigheid de getijden op de ster, en op zijn beurt zorgde de moederster ervoor dat er getijden op kwamen. Dit zou in wezen "op de rem hebben gezet" op de beweging van de HD83443b.

Dit betekent dat de HD83443b een klein beetje snelheid verloor elke keer dat hij langs de hostster zwaaide. Toen het weer naar buiten vloog, kon het niet zo ver reizen als voorheen en werd zijn baan langzaam cirkelvormig. Het werd naar binnen gesleept totdat het zijn huidige kleine, cirkelvormige baan bereikte, waar het de rest van zijn leven zal doorbrengen.

HD83443c kende echter niet zo'n lot. Na naar buiten te zijn geslingerd tijdens de eerste ontmoeting met HD83443b, bleef hij zo ver van de centrale ster dat zijn baan nooit werd beïnvloed.

Zijn zeer langzame en langgerekte baan is het bewijs van die eerste planetaire ontmoeting van toen het systeem jong was.

Is er geen plek zoals thuis?

Dit verhaal is fascinerend, maar het belangrijkste doel van onze voortdurende zoektocht naar buitenaardse werelden is om plaatsen te vinden die veel meer op thuis lijken.

We gebruiken dezelfde hulpmiddelen die ons naar HD83443c hebben geleid om planetaire systemen zoals de onze te vinden - met gigantische planeten in banen ver van hun gastheersterren. Misschien moeten we tientallen jaren achtereen naar verre sterren staren, kijkend naar hun sierlijke hemelwals.

We zullen ongetwijfeld nog veel meer verrassende systemen vinden die lijken op HD83443, die meer onthullen over de ware verscheidenheid aan planetaire systemen die er zijn. + Verder verkennen

Zelfs sterren die gedoemd zijn te sterven als supernovae kunnen planeten hebben

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.