Sinds de eerste hete Jupiter werd ontdekt in 1995, hebben astronomen geprobeerd erachter te komen hoe de gloeiend hete exoplaneten werden gevormd en in hun extreme banen terechtkwamen. Astronomen van de Johns Hopkins University hebben een manier gevonden om de relatieve leeftijd van hete Jupiters te bepalen met behulp van nieuwe metingen van het Gaia-ruimtevaartuig, dat meer dan een miljard sterren volgt.

Hoofdauteur Jacob Hamer, een Ph.D. student Natuur- en Sterrenkunde, presenteert de bevindingen deze week om 13:15 uur per pers. 13 juni tijdens de American Astronomical Society-conferentie, die live zal worden gestreamd. Het werk zal worden gepubliceerd in Astronomical Journal .

Hete Jupiters genoemd omdat de eerste die werd ontdekt ongeveer dezelfde grootte en vorm had als de Jupiter van ons zonnestelsel. Deze planeten staan ​​ongeveer 20 keer dichter bij hun sterren dan de aarde bij de zon, waardoor deze planeten temperaturen van duizenden graden Celsius bereiken.

Bestaande theorieën over planeetvorming konden deze planeten niet verklaren, dus kwamen wetenschappers met verschillende ideeën over hoe hete Jupiters zouden kunnen ontstaan. Aanvankelijk stelden wetenschappers voor dat hete Jupiters zich verder weg zouden kunnen vormen, zoals Jupiter, en vervolgens naar hun huidige locaties zouden kunnen migreren als gevolg van interacties met de schijf van gas en stof van hun gastheerster. Of het kan zijn dat ze zich verder naar buiten vormen en dan veel later migreren - nadat de schijf is verdwenen - door een gewelddadiger en extremer proces dat hoge excentriciteitsmigratie wordt genoemd.

"De vraag hoe deze exoplaneten zich vormen en hun huidige banen bereiken, is letterlijk de oudste vraag in ons subveld en het is iets waar duizenden astronomen al meer dan 25 jaar mee worstelen", zegt co-auteur Kevin Schlaufman, een assistent-professor die werkt op het snijvlak van galactische astronomie en exoplaneten.

Sommige hete Jupiters hebben banen die goed zijn uitgelijnd met de rotatie van hun ster, zoals de planeten in ons zonnestelsel. Anderen hebben banen die niet goed zijn uitgelijnd met de evenaars van hun sterren. Wetenschappers konden niet bewijzen of de verschillende configuraties het product waren van een ander vormingsproces, of een enkel vormingsproces gevolgd door getijdeninteracties tussen de planeten en de sterren. "Zonder deze echt nauwkeurige methode om leeftijden te meten, ontbrak er altijd informatie", zei Hamer.

Hamer is een van de eerste astronomen die de nieuwe gegevens van de Gaia-satelliet gebruikt om de leeftijden van exoplaneetsystemen te bestuderen om erachter te komen hoe ze zich vormen en evolueren. Het kunnen bepalen van de snelheden - de richtingssnelheid - van de sterren was de sleutel bij het bepalen van hun leeftijd. Wanneer sterren worden geboren, bewegen ze op dezelfde manier als elkaar in de Melkweg. Naarmate die sterren ouder worden, worden hun snelheden steeds meer verschillend, zei Hamer. Met deze nieuwe methode bewees Hamer dat er meerdere manieren zijn waarop hete Jupiters worden gevormd.

"Het ene [vormingsproces] vindt snel plaats en produceert uitgelijnde systemen, en [de andere] vindt plaats over langere tijdschalen en produceert verkeerd uitgelijnde systemen", zei Hamer. "Mijn resultaten suggereren ook dat in sommige systemen met minder massieve gastheersterren, getijdeninteracties de hete Jupiters in staat stellen om de as van de rotatie van hun gastheerster opnieuw uit te lijnen met hun baan."

Nieuwe gegevens van telescopen op de grond en in de ruimte helpen wetenschappers meer te weten te komen over exoplaneten. In april rapporteerden teams van astronomen, waaronder enkele van Johns Hopkins, bevindingen over de atmosferen van ultrahete Jupiters die mogelijk waren gemaakt met behulp van waarnemingen van de Hubble-ruimtetelescoop. + Verder verkennen

Nieuwe inzichten in seizoenen op een planeet buiten ons zonnestelsel