Afbeelding tegoed: ESA
Planeetjagers hebben meer dan 30 sterren gevonden met gasreuzen in een krappe baan. Het is te warm voor hen om zich in hun krappe baan te vormen; in plaats daarvan wordt aangenomen dat ze verder naar buiten zijn gevormd en vervolgens langzaam door materiaal in het nieuwe sterrenstelsel in de ster zijn geduwd. In sommige gevallen wordt de planeet door de ster opgeslokt, terwijl de planeet soms de vroege planetaire schijf van materiaal verteert en overleeft.
Van de eerste 100 sterren die planeten bevatten, herbergen meer dan 30 sterren een Jupiter-achtige wereld in een baan kleiner dan die van Mercurius, die binnen enkele dagen rond zijn ster zoeft (in tegenstelling tot ons zonnestelsel waar Jupiter 12 jaar in een baan om de aarde draait) de zon). Dergelijke nauwe banen zijn het resultaat van een race tussen een ontluikende gasreus en een pasgeboren ster. In de uitgave van 10 oktober 2003 van The Astrophysical Journal Letters lieten astronomen Myron Lecar en Dimitar Sasselov zien wat deze race beïnvloedt. Ze ontdekten dat planeetvorming een wedstrijd is, waarbij een groeiende planeet moet vechten om te overleven, anders wordt ze opgeslokt door de ster die haar aanvankelijk voedde.
'Het eindspel is een race tussen de ster en zijn gigantische planeet', zegt Sasselov. "In sommige systemen wint en overleeft de planeet, maar in andere systemen verliest de planeet de race en wordt hij opgegeten door de ster."
Hoewel werelden ter grootte van Jupiter ongelooflijk dicht bij hun moedersterren zijn gevonden, hadden zulke gigantische planeten zich op hun huidige locaties niet kunnen vormen. De ovenachtige hitte van de nabije ster en het gebrek aan grondstoffen zou verhinderen dat een grote planeet zou samenvloeien. 'Het is een slechte buurt om gasreuzen te vormen', zegt Lecar. 'Maar we vinden veel planeten ter grootte van Jupiter in zulke buurten. Uitleggen hoe ze daar terecht zijn gekomen, is een uitdaging. ”
Theoretici berekenen dat zogenaamde "hete Jupiters" zich verder naar buiten moeten vormen in de schijf van gas en stof rond de nieuwe ster en vervolgens naar binnen moeten migreren. Een uitdaging is om de migratie van de planeet te stoppen voordat deze in de ster spiraalt.
De migratie van een Jupiter-achtige wereld wordt mogelijk gemaakt door het schijfmateriaal buiten de baan van de planeet. De buitenste protoplanetaire schijf duwt de planeet onverbiddelijk naar binnen, zelfs als de planeet groeit door dat uiterlijke materiaal op te nemen. Lecar en Sasselov toonden aan dat een planeet zijn race kan winnen om vernietiging te voorkomen door de buitenste schijf op te eten voordat de ster hem opeet.
Ons zonnestelsel verschilt van de "hete Jupiter" -systemen doordat de race vrij vroeg moet zijn afgelopen. Jupiter migreerde slechts een korte afstand voordat hij het materiaal tussen het en de kleine Saturnus opslokte, waardoor de koning van de planeten tot stilstand kwam. Als de protoplanetaire schijf die ons zonnestelsel heeft voortgebracht, meer materie had bevat, had Jupiter de race misschien verloren. Dan zouden het en de binnenplaneten, inclusief de aarde, in de zon zijn gedraaid.
'Als Jupiter gaat, gaan ze allemaal', zegt Lecar.
"Het is te vroeg om te zeggen dat ons zonnestelsel zeldzaam is, omdat het gemakkelijker is om 'hete Jupiter'-systemen te vinden met de huidige detectietechnieken', zegt Sasselov. "Maar we kunnen zeker zeggen dat we het geluk hebben dat de migratie van Jupiter vroegtijdig is gestopt. Anders zou de aarde zijn vernietigd, waardoor een onvruchtbaar zonnestelsel zonder leven zou zijn achtergebleven. '
Het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, met hoofdkantoor in Cambridge, Massachusetts, is een gezamenlijke samenwerking tussen het Smithsonian Astrophysical Observatory en het Harvard College Observatory. CfA-wetenschappers, georganiseerd in zes onderzoeksdivisies, bestuderen de oorsprong, evolutie en het uiteindelijke lot van het universum.
Oorspronkelijke bron: Harvard CfA News Release
