#kepler-223

Sean Mills (links) en Daniel Fabrycky presenteren de resultaten van hun onderzoek naar de complexe baanresonanties bij Kepler-223 in de nieuwe editie van het vermaarde wetenschappelijke tijdschrift Nature.

De vier planeten die rondom Kepler-223 draaien hebben weinig gemeen met de planeten in het zonnestelsel. De vier werelden blijken namelijk gevangen te zitten in een baanconfiguratie die vroeger wellicht ook in het zonnestelsel heeft bestaan. Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus hebben die configuratie doorbroken en zijn “ontsnapt”, terwijl dit bij Kepler-223 om onbekende redenen niet gebeurd is.

Hoe planeten precies ontstaan blijft een belangrijk vraagstuk in de planetenkunde. Bij veel sterren hebben we grote gasplaneten gevonden op korte afstand tot de moederster. Volgens de huidige modellen van planeetvorming kunnen die planeten onmogelijk op hun huidige locatie ontstaan zijn. In plaats daarvan moeten ze op grotere afstand ontstaan zijn en vervolgens naar binnen zijn gemigreerd. Het blijkt dat planetaire migratie een belangrijke rol moet hebben gespeeld bij het boetseren van exo-planetenstelsels en wellicht ook bij de ontwikkeling van ons eigen zonnestelsel.

Door gebruik te maken van computermodellen zijn astronomen tot de conclusie gekomen dat de huidige configuratie van de planeten bij Kepler-223 ook door planetaire migratie tot stand moet zijn gekomen. De planeten in kwestie zijn allemaal vergelijkbaar met de ijsreuzen in het zonnestelsel (Uranus en Neptunus), hoewel wat kleiner en minder massief. Het viertal draait in slechts 7 tot 19 dagen rondom hun moederster en staan allemaal in resonantie met elkaar.

Animatie van de baanresonanties die bestaan tussen de vier planeten van het Kepler-223 stelsel. Klikken voor een kort filmpje.

Laten we eens een voorbeeld bedenken van hoe zo’n resonantie precies werkt. Stel dat een planeet precies twee jaar doet over een omloopbaan, terwijl een planeet verderop er precies een jaar over doet. Die twee planeten staan dan in een 1:2 resonantie. De vier grote manen van Jupiter staan bijvoorbeeld in een dergelijke resonantie. Bij Kepler-223 staan de binnenste twee planeten in een 4:3 resonantie, terwijl de tweede en de derde planeet in een 3:2 resonantie staan, met de derde en vierde planeet, ten slotte, weer in een 4:3 resonantie.

Hoe zijn die planeten in een dergelijke resonantie terecht gekomen? Wellicht zijn interacties met het restant van de planeetvormende schijf rondom Kepler-223 hiervoor verantwoordelijk. Dankzij die interacties is een planeet “op reis gegaan”, oftewel gaan migreren, richting de moederster. Toen deze planeet in resonantie kwam te staan met een andere planeet, zijn ze samen verder getrokken richting de moederster. Vervolgens kwamen ze een derde planeet tegen, die eveneens “gevangen” werd in een resonantie. Toen tenslotte ook een vierde planeet “op slot” werd gezet, zijn de vier planeten samen in tandem op hun huidige locatie terecht gekomen, waarbij het resonantieslot intact is gebleven.

Dat is iets heel anders dan hetgeen bij ons zonnestelsel gebeurd is. Volgens modellen hebben ook Jupiter en Saturnus in een resonantieslot gestaan, evenals Uranus en Neptunus. Door interacties met kleine hemellichamen, zoals ruimterotsen en kometen, is die resonantie weer teniet gedaan. Kennelijk is het planetenstelsel van Kepler-223 aan zulke verstoringen ontsnapt. Hoe die planeten dat precies geflikt hebben, is nog niet bekend.

Bron: Science Daily

<!-- if(wpa2a)wpa2a.script_load(); //-->