De binnenste exemplaren dreigen hun atmosfeer zelfs compleet kwijt te raken.
Recent hebben onderzoekers rond de jonge ster V1298 Tau vier pasgeboren exoplaneten ontdekt. De binnenste exemplaren zijn grofweg net zo groot als onze Neptunus en de buitenste twee kunnen zich meten met Saturnus. De planeten staan vrij dicht bij hun ster, die qua grootte ongeveer vergelijkbaar is met onze zon, maar door zijn jeugdige leeftijd veel actiever is. Zo actief zelfs, dat de exoplaneten letterlijk geroosterd worden en de binnenste exemplaren zelfs hun complete atmosfeer dreigen kwijt te raken.
Röntgenstraling
Dat stellen onderzoekers nadat ze de ster en bijbehorende planeten bestudeerden. Het onderzoek wijst uit dat de ster enorme hoeveelheden röntgenstraling uitstoot en zo de planeten en hun atmosfeer flink verwarmt. “De ster is heel jong en jonge sterren roteren snel,” zo legt onderzoeker Katja Poppenhäger aan Scientias.nl uit. Die snelle rotatie resulteert in magnetische lussen op het stellaire oppervlak. “De ster vult deze lussen met heel heet plasma, dat vervolgens röntgenstraling produceert. Dus hoe sneller een ster roteert, hoe meer lussen er ontstaan en hoe meer röntgenstraling deze genereert.”
Op dit moment tast de jonge ster de omringende exoplaneten met die röntgenstraling flink aan, zo blijkt uit waarnemingen van ruimtetelescoop Chandra. De planeten worden momenteel geroosterd door röntgenstraling van hun moederster en dat leidt tot verdamping van hun atmosfeer.
Toekomst
De exoplaneten hebben dus heel wat te stellen met hun jonge moederster. Maar vaststaat dat het in de toekomst – ietsjes – beter kan worden. Want wanneer een ster ouder wordt, gaat deze trager roteren en neemt ook de röntgenstraling af. “De magnetische velden worden dan zwakker en er ontstaan minder en kleinere lussen op het oppervlak. En daardoor is er in deze lussen ook minder materiaal te vinden dat röntgenstraling produceert,” legt Poppenhäger uit. Wanneer V1298 Tau gaandeweg langzamer gaat draaien, wordt er dus ook minder röntgenstraling over de exoplaneten uitgestort. Grote vraag is echter hoe snel de rotatietijd van de ster zal gaan oplopen. Want dat is bepalend voor het lot van de exoplaneten. “De verdamping van de (atmosfeer van de, red.) exoplaneten hangt af van de vraag of de ster in de komende 1 miljard jaar heel snel of langzaam trager gaat roteren,” vertelt onderzoeker Laura Ketzer. “Hoe sneller deze vertraagt, hoe minder atmosfeer er verloren gaat.”
Het lot van de vier planeten
Het is lastig te voorspellen hoe de rotatietijd van een individuele ster – en daarmee ook de impact op de omgeving – door de tijd heen verandert. Maar afgaand op wat Poppenhäger en collega’s nu rond V1298 Tau zien gebeuren, lijkt het niet ondenkbaar dat de ster in ieder geval de binnenste exoplaneten compleet van hun atmosfeer gaat ontdoen. Als de ster slechts langzaam trager gaat roteren, blijft er van deze exoplaneten niet veel meer over dan een rotsachtige kern. De buitenste planeet komt er in dat scenario iets beter af en blijft een gasreus. Het lot van de – van de ster vandaan getelde – derde planeet is nog in nevelen gehuld. “Het hangt er voor de derde planeet echt vanaf hoe zwaar deze is en dat weten we nog niet,” aldus onderzoeker Matthias Mallonn.
Meer inzicht in wat er in jonge stersystemen speelt en hoe deze door de tijd heen evolueren is heel belangrijk, zo stelt Poppenhäger. “Deze planeten zijn jonge versies van de planeten die we rond oudere sterren zien. Wij willen graag weten hoeveel atmosfeer zulke planeten verliezen alvorens hun systeem net zo oud is als ons zonnestelsel. Dat houdt namelijk verband met leefbaarheid: hoeveel atmosfeer moet een jonge planeet hebben om nog wat van die atmosfeer over te kunnen houden op het moment dat deze net zo oud is als de aarde was toen hier leven ontstond?”
