Dat suggereren twee recent ontdekte opgeblazen planeten.

Wie foto’s van Saturnus bekijkt, kan daar diep van onder de indruk raken. Maar de machtige gasreus is een dwergje in vergelijking met de gigantische planeten die bijna twee decennia geleden voor het eerst werden ontdekt: de hete Jupiters. Deze planeten draaien in een nauwe baan om hun ster heen en hebben een massa die vergelijkbaar is met die van Saturnus, maar zijn veel groter: sommige exemplaren zijn wel zeven keer groter dan de kleinste sterren! Sinds onderzoekers deze hete Jupiters in het vizier kregen, vragen ze zich af: hoe zijn deze giganten tot stand gekomen? En een nieuw onderzoek lijkt ons een stapje dichter bij een antwoord op die vraag te brengen.

Warmte
Aangenomen wordt dat de enorme omvang van de hete Jupiters verband houdt met warmte die in en uit hun atmosfeer stroomt. Maar waar komt die warmte vandaan? Daar zijn verschillende theorieën over. “Maar aangezien we niet miljoenen jaren de tijd hebben om te zien hoe een specifiek planetair systeem evolueert, zijn de theorieën omtrent de inflatie van planeten lastig te bewijzen of ontkrachten,” stelt onderzoeker Samuel Grunblatt.

Moederster
Eén van de theorieën stelt dat hete Jupiters zo groot worden doordat energie (warmte) van de moederster direct naar de planeet stroomt. En Grunblatt heeft samen met collega’s nu toch een manier gevonden om deze theorie te toetsen. Hij dook daartoe in de gegevens die verzameld zijn door ruimtetelescoop Kepler: een telescoop die recentelijk joeg op hete Jupiters die rond rode reuzen cirkelen. Rode reuzen zijn sterren die het einde van hun leven naderen en daarbij zelf aanzienlijk groter worden en hun energieproductie opkrikken. Als de warmte die ervoor zorgt dat hete Jupiters opgeblazen worden, voornamelijk afkomstig is van de moederster zou je rond rode reuzen dan ook enorme opgeblazen hete Jupiters verwachten.

Een artistieke impressie van een hete Jupiter en zijn moederster. Doordat die moederster een rode reus wordt, zet ook de planeet uit. Inzet: boven zie je een schematische weergave van een gasreus die rond een ster cirkelt. Onder zie je hetzelfde systeem, maar nu met een rode reus in het midden en een opgeblazen hete Jupiter erbij. Afbeelding: Karen Teramura / UH IfA.

Tweeling
In de Kepler-data ontdekten Grunblatt en collega’s twee hete Jupiters die rond een rode reus cirkelden. Deze planeten hebben opvallend genoeg een vrijwel identieke straal, massa en omlooptijd. Ze doen er ongeveer negen dagen over om een rondje rond hun ster te voltooien, zijn zo’n dertig procent groter dan Jupiter, maar hebben een massa die maar de helft zo groot is als die van Jupiter. Met behulp van modellen berekenden de onderzoekers hoe goed de planeten in staat waren om de warmte van de moederster te absorberen en naar hun binnenste te transporteren (waardoor de omvang van de planeet toeneemt en de dichtheid afneemt). En de resultaten zijn overduidelijk: deze opgeblazen planeten zijn alleen te verklaren als we rekening houden met de toegenomen straling van de rode reus waar ze omheen draaien.

Opmaat
Het is ietwat gevaarlijk om op basis van twee planeten conclusies te trekken. Je kunt deze resultaten dan ook zien als de opmaat naar meer: onderzoekers beginnen alternatieve verklaringen voor het ontstaan van hete Jupiters langzaamaan te ontkrachten. Tegelijkertijd stapelt het bewijs voor de aanname dat straling afkomstig van een ster in staat is om de omvang en dichtheid van een planeet te veranderen, zich op.

Het onderzoek heeft echter niet alleen implicaties voor hete Jupiters ver van huis. We kunnen dankzij de studie ook meer inzicht krijgen in de toekomst van ons eigen zonnestelsel. Ooit zal ook onze zon namelijk een rode reus worden en niet alleen flink groeien (waardoor de binnenste planeten worden opgeslokt), maar ook meer straling afgeven. “Wanneer we een beter idee hebben van hoe planeten op deze veranderingen reageren, kunnen we beginnen vast te stellen hoe de evolutie van de zon de atmosfeer, oceanen en het leven op aarde beïnvloedt,” legt Grunblatt uit.