(04-05-2007)
Waarom ontdekt men zoveel Hete Jupiters?
AstroStart wil van de gelegenheid gebruik maken om antwoord te geven op een veel gestelde vraag: Waarom ontdekt men zoveel Hete Jupiters? Vanwaar de overdaad aan dergelijke planeten? Voordat de eerste exoplaneten ontdekt werden, ging iedereen er vanuit dat extrasolaire planetenstelsels ongeveer zoals de onze zouden zijn: rotsachtige planeten dichtbij de ster en gasplaneten op grotere afstand.
De allereerste exoplaneet die door de wetenschap ontdekt is heeft dit beeld compleet op zijn kop gezet. Deze planeet had een Jupiter-achtige massa, zodat men er vanuit ging dat het om een gasplaneet moest gaan. De planeet stond echter veel dichter tot de moederster dan Mercurius tot de zon staat. Nu kunnen gasplaneten hier helemaal niet ontstaan, zo stelt de theorie. Immers: alle lichte elementen in het binnenste deel van het planetenstelsel worden door de sterrewind weggeblazen voordat zich hier gasplaneten kunnen vormen. Nu zijn gasplaneten vooral uit lichte elementen opgebouwd (waterstof, helium) en rotsachtige planeten uit zware elementen (ijzer, magnesium, silicium). Hoe komt een gasplaneet dan in hemelsnaam in een dergelijke omloopbaan terecht?
Er zijn inmiddels vele theorieën ontwikkeld om dit te verklaren, die allen te maken hebben met planetaire migratie. Berekeningen en computermodellen laten zien dat planeten de neiging te hebben om na hun ontstaan aan de wandel te gaan. Hierdoor kunnen gasplaneten zeer dicht bij hun moederster geparkeerd worden. Het blijkt dat ook de planeten in het zonnestelsel heel wat afgereisd hebben, maar dan naar buiten i.p.v. naar binnen.
Nu we de vraag beantwoord hebben hoe Hete Jupiters kunnen ontstaan, rest ons nog de vraag waarom Hete Jupiters de norm lijken te zijn. Nu zeg ik niet voor niets lijken, aangezien men vermoedt dat het eigenlijk een soort statistisch gezichtsbedrog is. Het afgelopen decennia zijn veruit de meeste exoplaneten ontdekt via de invloed die ze met hun zwaartekracht uitoefenen op hun moederster. De ster "wiebelt" dan een beetje als gevolg van deze invloed en die minimale beweging kan gedetecteerd worden. Nu zal het niet als een verrassing komen dat zware planeten de grootste effecten veroorzaken en dus de grootste kans hebben om ontdekt te worden. In tegenstelling tot wat je zou verwachten wordt de wiebel bij een kortere afstand tot de planeet juist kleiner, maar de ster verandert wel meer van snelheid en dat is hetgeen wat gemeten wordt. Overigens speelt ook mee dat bij kortere omloopbanen de omlooptijd korter is, zodat het niet jaren duurt voor men een periodieke verandering kan herkennen.
Nu de detectiemethodes gevoeliger worden, ontdekt men meer en meer "normale" Jupiters (hoewel dergelijk nieuws met weinig tamtam wordt gebracht) en planeten van kleinere massa (van Neptunussen tot Super-Aarde's en straks ook Aarde's).
Overigens zijn er nog veel meer methoden om planeten ontdekken, waaronder de overgangsmethode. Bij deze transits trekt een planeet voor de moederster langs en hierdoor neemt de lichtintensiteit af. Nu is het natuurlijk zo dat een grotere "schaduw" van de planeet een groter afname in de lichtintensiteit zal veroorzaken. Het gevolg is dat deze methode eveneens gevoeliger is voor grote planeten in dichte omloopbanen, hoewel de methode ook zeer geschikt is voor het vinden van kleine, aardse planeten op vergelijkbare afstand als de aarde tot de zon staat.
In het komende decennium zal de gevoeligheid voor detectie ernstig toenemen met de lancering van een aantal nieuwe planeetspeurders en nieuwe innovaties om de gegevens te verwerken. Hierdoor is de verwachting dat men steeds meer planeten zal ontdekken die meer zullen voldoen aan hetgeen we bij ons eigen zonnestelsel zien. Iedereen gaat er vanuit dat we over tien jaar vele duizenden exoplaneten zullen kennen en dat dan zal blijken dat Hete Jupiters inderdaad de uitzondering zijn i.p.v. de regel.
Waarom ontdekken we nu zoveel Hete Jupiters? Omdat we blind zijn en langzaam meer gaan zien, en hoe groter en dikker een "vlek" is hoe beter we hem kunnen opmerken. Ooit zullen we volledig kunnen zien en ontdekken dat er veel meer vlekjes zijn dan we aanvankelijk konden waarnemen.
Geschreven door Olaf van Kooten
(Astrostart)