De baan van HD80606b is aan het veranderen, maar dat gaat trager dan gedacht. Het suggereert dat we onze theorieën over het ontstaan van hete Jupiters (deels) moeten herzien.

De afgelopen jaren hebben onderzoekers heel wat hete Jupiters ontdekt. Bijna allemaal draaien ze in een cirkelvormige baan op heel kleine afstand rond hun ster. Maar HD 80606b is anders. Deze hete Jupiter – die zich op zo’n 190 lichtjaar van de aarde bevindt – heeft geen cirkelvormige baan, maar een zeer ovaalvormige baan. Dat betekent dat de planeet soms uitzonderlijk dicht bij zijn ster staat en op andere momenten uitzonderlijk ver van de ster verwijderd is. Wanneer de planeet dicht bij de ster staat, warmt deze ongelofelijk snel op: al snel is de zijde van de planeet die op de ster gericht is dan 1100 graden Celsius warm! “Als de aarde zo dicht langs de zon zou bewegen, zou deze zijn atmosfeer verliezen en het oppervlak in magma veranderen,” vertelt onderzoeker Julien de Wit.

Migratie
Aangenomen wordt dat elke hete Jupiter zijn leven begint in een cirkelvormige baan, ver van zijn ster. Op een gegeven moment zorgt de zwaartekracht van een ster of een andere planeet ervoor dat de baan van zo’n gasreus ovaalvormig wordt. Maar die ovaalvormige baan blijft niet; door de interactie tussen de ster en de planeet op het moment dat de afstand tussen de twee het kleinst is, wordt de baan van de hete Jupiter-in wording heel geleidelijk aan cirkelvormig en kleiner. Aangenomen wordt dat HD 80606b dan ook bezig is om naar zo’n cirkelvormige en kleinere baan te migreren.

Spitzer
Wetenschappers hebben HD 80606b nu uitgebreid bestudeerd met behulp van telescoop Spitzer. “We denken dat deze planeet bezig is om naar de ster toe te bewegen,” stelt De Wit. “Door deze planeet te bestuderen, kunnen we enkele theorieën over de totstandkoming van hete Jupiters toetsen.

De tijd
Eén van de belangrijkste vragen die onderzoekers voorafgaand aan deze studie hadden, was: Hoelang doet HD 80606b erover om vanuit een afgelegen baan naar een baan dicht bij de ster te reizen. Gegevens van telescoop Spitzer wijzen erop dat de planeet veel minder haast heeft dan gedacht. Deze zou nog eens tien miljard of meer jaren nodig hebben om in een kleine, cirkelvormige baan terecht te komen. En dat is dan weer niet in lijn met de huidige theorieën. “Onze theorieën stelden dat het niet zo lang zou moeten duren, omdat we hete Jupiters maar weinig zien migreren. Dat het wel vrij veel tijd kost, suggereert dat een belangrijk migratiemechanisme lang niet zo efficiënt is als we dachten,” aldus onderzoeker Greg Laughlin.

Hier is te zien hoe de hete Jupiter opwarmt en afkoelt naarmate de afstand tussen de hete Jupiter en zijn ster verandert. De 'dip' die je ziet in de data, wordt veroorzaakt doordat de hete Jupiter op dat moment achter de ster schuilging en Spitzer alleen het licht van de ster kon observeren.

Hier is te zien hoe de hete Jupiter opwarmt en afkoelt naarmate de afstand tussen de hete Jupiter en zijn ster verandert. De ‘dip’ die je ziet in de data, wordt veroorzaakt doordat de hete Jupiter op dat moment achter de ster schuilging en Spitzer alleen het licht van de ster kon observeren.

Alternatieve theorieën
Het suggereert voorzichtig dat alternatieve theorieën die het ontstaan van hete Jupiter uit de doeken doen, wellicht beter kloppen dan de theorie waarin een hete Jupiter vanuit een verre cirkelvormige baan in een ovaalvormige en vervolgens weer cirkelvormige, kleine baan belandt. Een voorbeelden van zo’n alternatieve theorie is de theorie die stelt dat gasreuzen dicht bij hun ster ontstaan.

De onderzoekers zijn er tevens in geslaagd om de draaisnelheid van de hete Jupiter vast te stellen. De planeet blijkt 90 uur nodig te hebben om een rondje rond zijn as te voltooien. Daarmee draait de planeet veel trager dan gedacht. Onderzoekers kunnen dat op dit moment nog niet verklaren. “Dit systeem is ongetwijfeld heel uniek, omdat het ons begrip van interacties tussen planeten en sterren en ons begrip van de totstandkoming van planeten op vele manieren uitdaagt,” stelt De Wit. “Toekomstige onderzoeken naar vergelijkbare systemen zullen ons helpen om te achterhalen hoe speciaal dit systeem is en hoe ver we er met onze oorspronkelijke theorieën naast zaten.”