Waarnemingen van reeds ontdekte exoplaneten hielpen wetenschappers erachter te komen dat de kans op de vorming van grote en kleine planeten in verschillende sterren niet toevallig is en afhangt van het aantal elementen dat zwaarder is dan waterstof en helium, zegt een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics.
“Na bestudering van reeds gepubliceerde gegevens over exoplaneten, ontdekten we dat gigantische planeten zoals Jupiter en zijn“grote broers”, waarvan de massa duizenden malen groter is dan die van de aarde, onder totaal andere omstandigheden ontstaan dan kleine aardse tweelingen en kleine gasreuzen. Er zijn twee verschillende planetenpopulaties”, zegt Vardan Adibekyan van de Universiteit van Porto (Portugal).
In de afgelopen tien jaar hebben astronomen duizenden planeten buiten het zonnestelsel ontdekt, waarvan sommige qua grootte vergelijkbaar zijn met de aarde, terwijl andere kleinere of grotere exemplaren van Jupiter zijn. Nu werken planetaire wetenschappers actief aan het bestuderen van hun atmosfeer om de waarschijnlijkheid van leven op hen te beoordelen en om de geschiedenis van de vorming van de planeet te begrijpen.
Adibekyan en zijn collega's ontdekten een ongebruikelijk patroon in de vorming van beide hemellichamen door de eigenschappen te analyseren van meer dan 3,5 duizend exoplaneten die de afgelopen jaren zijn ontdekt door de in een baan rond Kepler draaiende telescoop, het HARPS grondinstrument en een aantal andere observatoria.
Bij het bestuderen van de eigenschappen van gasreuzen, niet kleiner dan Jupiter en veel groter dan het, merkten ze op dat de kans om grote en kleine gasreuzen in de buurt van een bepaalde ster te ontdekken niet toevallig was.
In het bijzonder werden grote "neven" van de grootste planeet in het zonnestelsel, waarvan de massa ongeveer vier keer groter was dan die van Jupiter, het vaakst aangetroffen in sterren, in wier diepten astronomische "metalen", elementen zwaarder dan waterstof en helium, bijna afwezig waren. In de regel, hoe "schoner" een ster was, hoe groter de kans om echt grote gasreuzen te ontdekken en hoe groter hun gemiddelde afmetingen waren.
Evenzo zijn kleine planeten zoals Jupiter en kleinere gasreuzen ontstaan in de buurt van sterren waarvan de ingewanden evenveel of meer "metalen" bevatten als de zon.
Vergelijkbare, maar minder belangrijke verbindingen bestonden tussen de banen van de planeten en de chemische samenstelling van sterren - hoe minder "metalen" een ster bevatte, hoe verder de planeten ervan verwijderd waren. Zoals wetenschappers toegeven, was deze trend nogal zwak en moet deze nog worden bevestigd door waarnemingen van een grotere reeks planeten en sterren.
Promotie video:
Zo'n duidelijk onderscheid in de massa van grote planeten suggereert volgens wetenschappers dat ze worden gevormd volgens twee verschillende scenario's. Kleine planeten, vergelijkbaar in massa en grootte met Jupiter, ontstonden als gevolg van de opeenhoping van gas op het oppervlak van een rotsachtig 'embryo' vergelijkbaar in grootte en dichtheid met de aarde, en grote gasreuzen - als gevolg van de directe ineenstorting van een deel van het gas in de protoplanetaire schijf als gevolg van het uiterlijk het bevat gebieden met een abnormaal hoge dichtheid.
Dit alles, zoals Adibekian en zijn collega's opmerken, kan erop wijzen dat de "neven" en andere kleine planeten van de aarde zich eerder zullen vormen in de buurt van rode dwergen en andere kleine sterren, waarvan de ingewanden gewoonlijk meer "metalen" bevatten dan grote sterren. Als astronomen dit kunnen bevestigen, zullen ze een nieuwe manier hebben om het aantal sterren te beperken waarin ze de ontdekking van een volwaardige aardse tweeling kunnen verwachten.
