Een jaar duurt op de planeet – die ongeveer net zo groot is als Neptunus – slechts 8,5 dag.

Al meer dan een decennium zoeken astronomen naar planeten in een baan rond de jonge, nabijgelegen rode dwerg AU Microscopii (kortweg Au Mic). Deze ster wordt namelijk omringd door een stofschijf. En in dit soort schijven zien planeten het levenslicht. Nu is het eindelijk raak. Want met behulp van planetenjager TESS hebben onderzoekers rond de piepjonge ster een planeet gespot.

Meer over Au Mic
AU Mic is een koele, rode dwergster met een geschatte leeftijd tussen de 20 en 30 miljoen jaar. Dit betekent dat de ster eigenlijk nog maar een peuter is. Ter vergelijking, onze zon is minstens 150 keer ouder. De ster is zo jong, dat hij voornamelijk schijnt door de warmte die wordt gegenereerd omdat zijn eigen zwaartekracht hem naar binnen trekt. Minder dan 10 procent van de energie van de ster wordt gegenereerd door kernfusie, waarbij waterstof wordt omgevormd tot helium; het proces dat sterren zoals onze zon aandrijft.

Het systeem bevindt zich op slechts 31,9 lichtjaar afstand in het zuidelijke en onopvallende sterrenbeeld Microscoop. De nieuw ontdekte planeet – beschreven in het vakblad Nature – heeft de naam AU Mic b gekregen en is ongeveer net zo groot als Neptunus uit ons zonnestelsel. De planeet heeft een vrij nauwe baan rond zijn ster. Zo duurt een jaar op AU Mic b slechts 8,5 dag. “We denken dat AU Mic b op een verre afstand van de ster is gevormd en vervolgens naar binnen is gemigreerd, naar zijn huidige baan,” legt onderzoeker Thomas Barclay uit. “Dit kan gebeuren als planeten een wisselwerking aangaan met een gasschijf of andere planeten.”


Artistieke impressie van het AU Mic-systeem. Afbeelding: NASA’s Goddard Space Flight Center

Planeetvorming
Dat er nu een planeet rond ster AU Mic is ontdekt, is heel bijzonder. Dat komt omdat AU Mic – in kosmische termen – dichtbij de aarde staat en bovendien nog piepjong is. Dat maakt de ster een uniek laboratorium voor het bestuderen van hoe planeten worden gevormd. “Het is uiterst zeldzaam dat we een planeet vinden die in feite wordt betrapt terwijl hij zich aan het vormen is,” zegt Stephen Kane. “De ontdekking zal dan ook de basis vormen voor vele jaren van observationele en theoretische studies naar de allereerste stadia van planeetvorming.”

Uitdaging
Begrijpen hoe planeten zich vormen, is één van de grootste uitdagingen waarmee wetenschappers vandaag de dag worden geconfronteerd. Wat we tot nu toe weten is dat de meeste planeten ontstaan wanneer een moleculaire wolk instort, waardoor een jonge ster ontstaat. Het systeem begint steeds een beetje sneller draaien en er ontstaat een afgeplatte schijf rondom de jonge protoster; de protoplanetaire schijf. In de miljoenen jaren die volgen botsen deeltjes in de schijf tegen elkaar, waardoor deze deeltjes samenklonteren tot steeds grotere objecten. En zo zien – waarschijnlijk – planeten het levenslicht. Dit proces is echter nooit direct waargenomen. Astronomen observeren normaal gesproken pas planeten nadat ze al zijn gevormd. Het betekent dat ze het pad terug moeten vinden dat naar hun eindtoestand heeft geleid. Maar nu geeft het AU Mic-systeem ons een uniek inkijkje in de kraamkamer.

Leefbaar?
Of planeten die rond AU Mic worden geboren ook leefbaar kunnen zijn, is zeer de vraag. In een eerder onderzoek zagen wetenschappers snel bewegende klodders materiaal uit de schijf schieten. Als dit in het huidige tempo doorgaat, zal de schijf over 1,5 miljoen jaar – wat in kosmische tijdschalen een oogwenk is – volledig verdwenen zijn. En dit is slecht nieuws voor de ontwikkeling van leven zoals wij dat op aarde kennen. Ook kometen en planetoïden verdwijnen uit de schijf. En die zijn juist zo belangrijk voor de toevoer van organische verbindingen – de chemische bouwstenen voor leven – op rotsachtige planeten. Zonder die kometen en planetoïden, blijft er dus alleen een droge en levenloze planeet over.


Toch doet dat niets af aan de opwindende ontdekking van een planeet in het systeem. Tientallen jaren heeft het AU Mic-systeem astronomen gefascineerd. En dat het nu eindelijk is gelukt om een planeet aan het licht te brengen, is dan ook een prachtige prestatie. Het laat maar weer eens het uitzonderlijke vermogen van planetenjager TESS zien. En mogelijk is er meer. Volgens de onderzoekers zou het namelijk goed kunnen dat AU Mic b niet de enige planeet is die rond de ster draait. “We hebben al een veelbelovend dipje gezien,” zegt onderzoeksleider Peter Plavchan. “Later dit jaar zal TESS opnieuw naar het AU Mic-systeem turen. We blijven de ster dus nauwkeurig volgen. Stay tuned!