Hoe vind je een planeet?

Deze week is het aantal planeten bijna verdubbeld // De NASA maakte 715 nieuwe planeten bekend // Planeetwetenschap is het snelst groeiende vakgebied in de sterrenkunde

Met de 715 nieuwe staat het aantal bevestigde planeten nu op ruim 1.700.
Met de 715 nieuwe staat het aantal bevestigde planeten nu op ruim 1.700. Illustratie NASA

Het bekende aantal planeten in het heelal is deze week in één klap bijna verdubbeld. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA maakte woensdag 715 nieuw bevestigde planeten bekend. Daarmee komt de teller boven de 1.700 te staan. De wetenschappers hebben hun ontdekkingen een tijdje opgespaard, zodat ze nu alles in één keer op spectaculaire wijze kunnen onthullen.

„We hebben de goudmijn gevonden, een overdaad aan nieuwe werelden”, aldus Jack Lissauer van NASA. Al die nieuwe planeten hebben een broertje of zusje. De meetmethode die is gebruikt levert alleen exemplaren op die met meerdere tegelijk rond een ster draaien – net als in ons eigen zonnestelsel.

In de afgelopen twintig jaar heeft een ware wetenschappelijke revolutie zich ontvouwen. Planeetwetenschap is het snelst groeiende vakgebied in de sterrenkunde. Professoren die jarenlang naar zwarte gaten zochten, stellen nu hun telescopen scherp op de nieuwe exoplaneten die voortdurend op de hemelkaart verschijnen. Maar hoe vind je een planeet?

De nieuwe oogst planeten is ontdekt door de satelliet Kepler. Vanaf 2009 staarde deze ruimtetelescoop vier jaar lang onafgebroken naar 150.000 sterren tegelijk en registreerde hun helderheid. Uit minimale variaties in die helderheid kan worden afgeleid of één of meerdere planeten voor de ster langs bewegen. Daar is een extreem gevoelige lichtmeter voor nodig. De hoeveelheid licht die tijdens een sterverduistering wordt weggenomen staat gelijk aan een led-fietslampje (de planeet) tegenover een voetbalstadion (de ster).

Als een ster meerdere malen met gelijke tussenpozen wordt verduisterd, komt dat vrijwel zeker door een enkele planeet. Vrijwel zeker, want de uitdaging is om uit te sluiten dat er een andere oorzaak is voor de verduisteringen. Voor de nieuwe planetenvangst is een nieuwe methode gebruikt, waarbij de alternatieven systematisch worden weggestreept. Men heeft ingezoomd op een aantal sterren waarbij duidelijk was dat meerdere objecten verduisteringen veroorzaakten. Zo’n systeem kan alleen bestaan als het om kleine objecten, dus planeten, gaat. Grotere hemellichamen die verduisteringen kunnen veroorzaken, zoals partnersterren, zouden het systeem instabiel maken.

Er is niet altijd zo veel aandacht voor planeten geweest als nu. De eerste exoplaneet, een planeet buiten ons zonnestelsel die rond een zonachtige ster cirkelt, werd in 1995 ontdekt door een team van Zwitserse sterrenkundigen. Jarenlang hadden de ontdekkers scepsis, hoon en flauwe grappen over kleine groene mannetjes van hun collega’s moeten verduren. De ontdekking kwam totaal onverwacht. Het nieuws sloeg in als een bom. De ‘eerste’ planeet, met de inspirerende naam 55 Pegasi b, is een voorbeeld van wat nu een hete Jupiter wordt genoemd: een reusachtige planeet die zich zeer dicht bij de ster bevindt. Het bestaan van zulke objecten werd tot dan toe volstrekt onmogelijk gehouden.

De vraag die zich onherroepelijk opdringt bij nieuws over planeten is natuurlijk: zijn we nu dichter bij het vinden van buitenaards leven? Op hete Jupiters als 55 Pegasi b komt vrijwel zeker géén leven voor. Ze zijn gasachtig en veel te heet. We kennen precies één voorbeeld van een plek in het heelal die leven kan herbergen: onze eigen aarde. Deze fungeert als blauwdruk. De basisingrediënten voor het leven op aarde zijn een vaste bodem, vloeibaar water en een atmosfeer. Het Gulden Vlies van de sterrenkunde heet in vakjargon dan ook een ELPHZ: de Engelse afkorting voor ‘aardachtige planeet in de bewoonbare zone’. De bewoonbare zone, liefkozend Goldilocks-zone genoemd, is een kritieke afstand van de ster waar het bestaan van vloeibaar water, en dus leven, in principe mogelijk is.

De laatste jaren is de zoektocht vooral gericht op de kleinere planeten. De meeste van de nieuwkomers zijn kleiner dan Neptunus (bijna vier keer de omvang van de aarde). Vier van de nieuwgevonden planeten bevinden zich in de ‘bewoonbare zone’. Of deze vier, net als de aarde, een rotsachtig oppervlak hebben, is nog niet bekend. Daarvoor moet de massa van de planeet gevonden worden, wat gebeurt via een andere methode. De grootste uitdaging is om uiteindelijk een teken van leven te vinden in de planeetatmosfeer, bijvoorbeeld zuurstofgas.

Deze vangst put uit slechts de helft van de beschikbare meetgegevens van Kepler. Er ligt dus waarschijnlijk nog een schat aan nieuwe planeten verscholen in het bestaande data-archief.

    • Lucas Ellerbroek