Een illustratie van een kunstenaar van de exoplaneet Kepler-1625b met zijn veronderstelde maan, waarvan wordt aangenomen dat deze ongeveer zo groot is als Neptunus.
(Afbeelding: © Dan Durda)
De eerste serieuze exomoon-kandidaat is waarschijnlijk de gevangen kern van een babyreuzenplaneet, als de exotische wereld inderdaad bestaat, suggereert een nieuwe studie.
In oktober 2018 kondigden de astronomen van Columbia University, Alex Teachey en David Kipping, aan dat ze bewijs hadden gezien van een Neptunusgrote wereld die Kepler-1625b omcirkelt, een enorme buitenaardse planeet die ongeveer 8000 lichtjaar van de aarde verwijderd is.
Dit was groot nieuws: indien bevestigd, zou de nieuwe wereld, bekend als Kepler-1625b-i, de eerste maan zijn die ooit buiten ons zonnestelsel is ontdekt. Maar bevestiging is moeilijk gebleken.
Teachey en Kipping benadrukten destijds dat de detectie, gemaakt met behulp van waarnemingen door NASA's Kepler- en Hubble-ruimtetelescopen, voorlopig was. Een ander onderzoeksteam heeft sindsdien gepleit tegen het bestaan van Kepler-1625b-i, en weer een ander heeft benadrukt dat de gegevens op dit moment niet overtuigend zijn. Dus, een jaar later, Kepler-1625b-i blijft kandidaat in plaats van een bonafide wereld.
Die status heeft andere wetenschappers er niet van weerhouden te proberen te begrijpen hoe het potentieel is exomoon kwam echter tot stand. Inderdaad, een nieuwe studie behandelde die vraag en kwam met een intrigerend antwoord.
Duistere oorsprong
Astronomen denken dat Kepler-1625b-i ongeveer 10 keer zo zwaar is als de aarde, en het object lijkt om zijn Jupiter-achtige moederplaneet te cirkelen op een gemiddelde afstand van 3 miljoen kilometer.
Kepler-1625b-i heeft daarom waarschijnlijk 'een massa en impulsmoment die veel groter is dan alles wat wordt gezien in de satellieten van de planeten van het zonnestelsel', schreef Bradley Hansen van UCLA's Mani L. Bhaumik Instituut voor Theoretische Fysica in de nieuwe studie, die vandaag (2 oktober) online is gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke vooruitgang.
"De parameters van Kepler-1625b-i zijn vergelijkbaar met die van recent ontdekte planeten die in de buurt van sterren met een lage massa cirkelen", schreef Hansen. 'Het is daarom niet duidelijk dat Kepler-1625b-i zich op een vergelijkbare manier als de manen van het zonnestelsel heeft gevormd.'
Jupiter's grote manen, waarschijnlijk samengevoegd uit een schijf materiaal die lang geleden de pasgeboren planeet omcirkelde. Maar modelleerwerk suggereert dat Kepler-1625b-i te groot is om op deze manier te zijn gevormd, zei Hansen.
Het is mogelijk dat de exomoon-kandidaat een voormalige planeet is die door de zwaartekracht is gevangen genomen door Kepler-1625b, die tweemaal zo groot is als Jupiter. Maar dit lijkt ook niet te werken; "Alle scenario's die Kepler-1625b-i assembleren of vastleggen nadat de gastplaneet is gevormd, hebben het probleem dat ze manen produceren die te klein of te dichtbij zijn", schreef Hansen.
Zijn nieuwe modelwerk suggereert in plaats daarvan dat de opname aanzienlijk eerder plaatsvond, kort nadat beide lichamen waren geboren. De twee groeiende objecten bezetten waarschijnlijk dezelfde orbitale buurt - een stukje ruimte ongeveer één astronomische eenheid (AU) van de gastster. (Eén AU is de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon - ongeveer 93 miljoen mijl of 150 miljoen km.)
In dit scenario slokte de planetaire kern die Kepler-1625b werd meer gas op dan zijn buurman, waardoor zijn dominantie in de relatie voor altijd werd versterkt.
"De manier waarop gasaccretie werkt, is een zeer sterke functie van massa", vertelde Hansen aan Space.com.
"Als je een beetje voorloopt, begin je veel sneller toe te nemen, en dus is het in wezen een allesomvattende situatie," voegde hij eraan toe. 'Een van hen ving al het gas in de buurt op en werd de gasreus. Degene die een beetje achterbleef, kwam vast te zitten in dit kernstadium en werd vanwege de toegenomen zwaartekracht [van zijn buurman] naar beneden getrokken om de satelliet."
Zelfs in deze onvolgroeide staat zou Kepler-1625b-i waarschijnlijk nog zoveel gas hebben geaccumuleerd dat het geen goede terrestrische planeetanaloog is, zei Hansen. Dus hoewel de potentiële exomoon zich in de bewoonbare zone van zijn gastheerster bevindt - het bereik van afstanden waar vloeibaar water zou kunnen bestaan op een wereldoppervlak - is Kepler-1625b-i waarschijnlijk geen geweldige kandidaat voor het leven op aarde.
Komt het veel voor?
Elementen van dit scenario kunnen zich in onze eigen nek van de kosmische bossen hebben afgespeeld, zei Hansen.
Het is bijvoorbeeld mogelijk dat Neptunus en Uranus zijn gasreuzen protocoren die zijn geboren in het rijk van Jupiter en Saturnus. Deze twee laatste werelden kregen gaskrakende voorsprong, het idee gaat, en, in plaats van Neptunus en Uranus door de zwaartekracht te vangen, startte het duo naar buiten in de richting van hun huidige locatie.
Inderdaad, dit proces kan helpen de overvloed aan Neptunus-massawerelden in de Melkweg te verklaren, die lijkt te overtreffen die voorspeld wordt door traditionele planeetvormingsmodellen, zei Hansen.
"Als we beginnen rekening te houden met het feit dat meerdere kernen op ongeveer dezelfde locaties op elkaar inwerken, kan het zijn dat niet iedereen een gigantische planeet wordt", zei hij. 'Het kan deze race tegen de klok zijn.'
- Ontdekking van potentiële Exomoon doet de hoop op echte Pandora of Endor stijgen
- Op jacht naar mini-manen: Exomoons kunnen eigen satellieten hebben
- 7 manieren om buitenaardse planeten te ontdekken
Mike Wall's boek over de zoektocht naar buitenaards leven, "Buiten'(Grand Central Publishing, 2018; geïllustreerd door Karl Tate), is nu uit. Volg hem op Twitter @michaeldwall. Volg ons op Twitter @Spacedotcom of Facebook.
