In dit gebied is er niet genoeg vast materiaal om een planeet te vormen, laat staan een superaarde.

Het universum is bezaaid met planetaire systemen die enorm verschillen van de onze. Mercurius is in ons zonnestelsel de planeet die het dichtst bij de zon staat. Zo voltooit de planeet een rondje rond de zon in 88 dagen. Mercurius is ook gelijk de kleinste van het stel. Maar met ruimtevaartuig Kepler hebben astronomen duizenden systemen ontdekt waarbij zeer grote, rotsachtige planeten – superaardes – heel dicht op hun moederster staan en zelfs een rondje in slechts tien dagen volbrengen.

Raadsel
In een nieuwe studie hebben onderzoekers geprobeerd een beter begrip te krijgen van hoe dergelijke planeten worden gevormd. Want dat was voor lange tijd een raadsel. Zo dichtbij de moederster is er namelijk niet genoeg vast materiaal om een planeet te vormen, laat staan een grote planeet zoals een superaarde. “Als sterren heel jong zijn, worden ze omringd door een schijf die voornamelijk bestaat uit gas en stof,” legt onderzoeker Daniel Carrera uit. Uit deze protoplanetaire schijf komen vervolgens planeten voort. “Deze schijf komt echter niet helemaal samen met de ster, daar zit een gat tussen,” gaat Carrera verder. “En toch zien we planeten die dichter bij de ster liggen dan de rand van die schijf.”


Artistieke impressie van de superaarde 55 Cancri e. Deze planeet haast zich in slechts 18 uur rond zijn moederster. Afbeelding: NASA/JPL-CALTECH

Zwaartekracht
Met behulp van computersimulaties kwam het team erachter dat de zwaartekracht van de planeten in de loop van de tijd aan elkaar gaat trekken. Hierdoor komen de planeten in synchrone banen – resonantie – terecht. Vervolgens schuiven ze allemaal tegelijk een stukje op, waardoor sommige planeten dichter bij de rand van de protoplanetaire schijf komen. Uiteindelijk wordt de binnenste planeet dichter en dichter naar de moederster toe geduwd en kan daarbij soms helemaal buiten de protoplanetaire schijf vallen.

Of deze theorie juist is, zal toekomstig onderzoek moeten gaan uitwijzen. “We hebben laten zien dat het voor planeten mogelijk is om op deze manier dichtbij hun moederster te komen, maar dat betekent niet dat dit de enige manier is,” aldus Carrera. In vervolgonderzoek wil hij ook gaan achterhalen hoe het kan dat ons zonnestelsel verschilt met de meeste andere zonnestelsels. Zo blijkt uit studies dat ongeveer dertig procent van de zonachtige sterren planeten herbergen die dichterbij staan dan de aarde van de zon. “Superaardes die zeer dicht rond hun moederster cirkelen zijn veruit de meest voorkomende type exoplaneten,” zegt Carrera. “En toch bestaan ze niet in ons eigen zonnestelsel. We willen graag weten waarom.”