Wetenschap
TESS ontdekt een rotsachtige planeet die gloeit van gesmolten lava terwijl deze door zijn buren wordt samengedrukt
Astrofysicus Stephen Kane van UC Riverside moest zijn berekeningen nogmaals controleren. Hij was er niet zeker van dat de planeet die hij bestudeerde zo extreem kon zijn als het leek.
Kane had nooit verwacht te horen dat een planeet in dit verre sterrenstelsel bedekt is met zoveel actieve vulkanen die, gezien vanaf een afstand, een vurige, gloeiend rode tint zouden aannemen.
"Het was een van die ontdekkingsmomenten waarvan je denkt:'wauw, het is verbazingwekkend dat dit echt kan bestaan', zei Kane. Een artikel waarin de ontdekking gedetailleerd wordt beschreven, is gepubliceerd in The Astronomical Journal .
NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), gelanceerd in 2018, zoekt naar exoplaneten (planeten buiten ons zonnestelsel) die rond de helderste sterren aan de hemel draaien, inclusief de sterren die leven zouden kunnen ondersteunen.
Kane bestudeerde een sterrensysteem genaamd HD 104067, ongeveer 66 lichtjaar verwijderd van onze zon, waarvan al bekend was dat het een gigantische planeet herbergt. TESS had zojuist signalen ontdekt voor een nieuwe rotsachtige planeet in dat systeem. Bij het verzamelen van gegevens over die planeet vond Kane onverwachts nog een andere, waardoor het totale aantal bekende planeten in het systeem op drie kwam.
De nieuwe door TESS ontdekte planeet is een rotsachtige planeet zoals de aarde, maar 30% groter. In tegenstelling tot de aarde heeft het echter meer gemeen met Io, de rotsachtige binnenste maan van Jupiter en het meest vulkanisch actieve lichaam in ons zonnestelsel.
"Dit is een aardse planeet die ik zou omschrijven als Io op steroïden," zei Kane. "Het is in een situatie terechtgekomen waarin het voortdurend explodeert met vulkanen. Op optische golflengten zou je een gloeiende, roodgloeiende planeet met een gesmolten lava-oppervlak kunnen zien."
Kane berekende dat de oppervlaktetemperatuur van de nieuwe planeet, TOI-6713.01, 2600 graden Kelvin zou bedragen, wat heter is dan sommige sterren.
Zwaartekrachtkrachten zijn verantwoordelijk voor de vulkanische activiteit, zowel op Io als op deze planeet. Io staat heel dicht bij Jupiter. Kane legde uit dat de andere manen van Jupiter Io in een elliptische of ‘excentrische’ baan rond de planeet dwingen, die zelf een zeer sterke zwaartekracht heeft.
"Als de andere manen er niet waren, zou Io zich in een cirkelvormige baan rond de planeet bevinden, en zou het stil zijn aan de oppervlakte. In plaats daarvan knijpt de zwaartekracht van Jupiter Io zo sterk samen dat deze voortdurend in vulkanen uitbarst", zei Kane. /P>
Op dezelfde manier zijn er twee planeten in het HD 104067-systeem die verder van de ster verwijderd zijn dan deze nieuwe planeet. Die buitenste planeten dwingen ook de binnenste rotsachtige planeet in een excentrische baan rond de ster, waardoor deze wordt samengedrukt terwijl deze ronddraait en roteert.
Kane vergelijkt dit scenario met racquetball, waarbij de kleine rubberen wedstrijdbal meer stuitert en heter wordt omdat hij voortdurend met peddels wordt geraakt. Dit effect wordt getijdenenergie genoemd, een term die wordt gebruikt om te verwijzen naar het zwaartekrachteffect van het ene lichaam op een ander lichaam. Op aarde zijn de getijden meestal het gevolg van het feit dat de zwaartekracht van de maan onze oceanen meesleept.
In de toekomst willen Kane en zijn collega's graag de massa van de vlammende planeet meten en de dichtheid ervan achterhalen. Dit zou hen vertellen hoeveel materiaal er beschikbaar is om uit de vulkanen te blazen.
Kane zei dat getijdeneffecten op planeten historisch gezien geen grote focus zijn geweest in het onderzoek naar exoplaneten. Misschien verandert dat met deze ontdekking.
"Dit leert ons veel over de extremen van hoeveel energie in een aardse planeet kan worden gepompt, en de gevolgen daarvan," zei Kane. "Hoewel we weten dat sterren bijdragen aan de hitte van een planeet, is het overgrote deel van de energie hier getijdenenergie en dat kan niet worden genegeerd."