WASP-17b draait wel heel vreemd om zijn ster

In vier dagen draait de gasreus WASP-17b om zijn ster, recht tegen de richting van de ster in. De planeet is waarschijnlijk uit zijn eerdere baan geslagen: planetenbiljart op 1.000 lichtjaar van de aarde.

Sterrenkundigen hebben een planeet ontdekt die in een ‘verkeerde’ richting om zijn ster draait. De ster staat op zo’n duizend lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Schorpioen en de planeet draait er in bijna vier dagen omheen. Hij doet dat echter in een richting tegengesteld aan de aswenteling van de ster en dat is vreemd omdat beide in dezelfde draaiende oerwolk zijn ontstaan.

De foute baan wijst naar de oplossing van een ander raadsel: waarom deze gasplaneet zo groot is. Hij is ooit ontstaan op veel grotere afstand van zijn ster, en draaide daar in de normale richting. Maar door een botsing met een andere planeet keerde die baan waarschijnlijk om en kwam hij ook in een ongebruikelijke ellipsbaan. Door zijn elliptische baan werken er sterke getijdenkrachten op de planeet, die hem opwarmen. De gasreus wordt ‘opgeblazen’ door die warmteontwikkeling. Het onderzoek wordt binnenkort gepubliceerd in Astrophysical Journal.

WASP-17b is de 17de exoplaneet die ontdekt is in het kader van de Wide Area Search for Planets (WASP), een project van een aantal Britse universiteiten. Hierbij wordt met speciale telescopen de helderheid van honderdduizenden sterren gevolgd, om periodieke dipjes daarin op te sporen. Die zouden kunnen wijzen op een planeet die bij elke omloop voor de ster langs schuift. Meestal gaat het om planeten die op heel korte afstand rond hun ster draaien.

WASP-17b draait op een afstand van 8 miljoen kilometer rond zijn ster. Dat is inderdaad erg dichtbij, in het zonnestelsel staat de planeet Mercurius het dichtst bij de zon, op circa 60 miljoen km. De aarde staat veel verder weg, op 150 miljoen kilometer van de zon.

David Anderson en zijn collega’s ontdekten echter ook dat de planeet ongewoon groot is. Hoewel zijn massa de helft is van die van Jupiter, is zijn diameter bijna het dubbele: ruim 250.000 km dus. Het is nu de grootste exoplaneet die men kent. Met zijn gemiddelde dichtheid van 0,1 tot 0,2 maal die van water is deze reuzen-gasbol zelfs lichter dan kurk!

Astronomen hebben al meer van zulke gasbollen gevonden, allemaal groter dan men op grond van hun evolutiemodellen berekent. Een voor de hand liggende gedachte is dat ze zijn uitgedijd doordat ze zo dicht bij hun ster staan en dus sterk worden verhit. Maar omdat de straling van de ster niet diep in zo’n planeet kan doordringen, verklaart dit slechts een deel van hun omvang. Er zou ook warmte in de planeet moeten worden gegenereerd en dat wijst naar een heel ander proces.

Jupiter-achtige planeten die dicht rond hun ster draaien kunnen daar niet zijn ontstaan: het was er veel te heet. Astronomen denken dat dit op veel grotere afstand is gebeurd en dat zo’n planeet daarna als gevolg van een bijna-botsing met een andere planeet een ellipsvormige baan kreeg. Die baan zou vervolgens door getijdenkrachten – tussen ster en planeet – geleidelijk kleiner en cirkelvormig zijn geworden en daarbij zou ook getijdenwarmte in de planeet worden opgeslagen. En die warmte zou zo’n planeet flink kunnen opblazen.

De tegendraadse baan van WASP-17b is het overtuigendste bewijs dat gasplaneten die dicht rond een ster draaien van elders zijn gekomen en soms zijn ‘opgepompt’. Per e-mail legt Anderson uit dat zulke planeten na het bereiken van hun cirkelbaan weer gaan inkrimpen tot de omvang die zij zonder getijdenverhitting zouden hebben. Omdat WASP-17b nu nog in een ellipsbaan rond zijn ster draait, wordt in zijn inwendige nog steeds warmte gegenereerd. Of de planeet daardoor ook nog steeds groter wordt hangt af van het evenwicht tussen de geproduceerde en de uitgestraalde warmte.