Jonge planeet heeft stofschijf waar manen uit ontstaan

Astronomie Voor het eerst hebben astronomen een planeet gezien die is omgeven door gas en stof. Als die stofdeeltjes samenklonteren, ontstaan er manen.

Impressie van een stofschijf rond een jonge planeet. Uit de schijf kunnen later manen ontstaan.
Impressie van een stofschijf rond een jonge planeet. Uit de schijf kunnen later manen ontstaan. Beeld NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Een van de planeten die om de piepjonge ster PDS 70 cirkelen, is omringd door gas en stof. Volgens de ontdekkers ervan zou uit deze ‘circumplanetaire’ schijf wel eens een stelsel van grote manen kunnen ontstaan, net zoals dat 4,5 miljard jaar geleden bij de planeten Jupiter en Saturnus is gebeurd.

PDS 70 is een ongeveer vijf miljoen jaar oude ster in het sterrenbeeld Centaurus op een afstand van 370 lichtjaar. Al sinds 2006 is bekend dat deze ster omgeven is door een schijf van gas en stof. Astronomen beschouwen zo’n schijf als een potentiële ‘kraamkamer’ van planeten.

In 2015 bleek dat het centrale deel van de schijf van PDS 70 vrijwel leeg is – een sterke aanwijzing dat het planeetvormingsproces daar al in volle gang is. In dat ‘gat’ zijn recent inderdaad twee planeten aangetroffen, PDS 70b en PDS 70c, die beide aanzienlijk meer massa hebben dan Jupiter, de grootste planeet van ons eigen zonnestelsel.

Lees ook: Planeet in wording betrapt bij schoonvegen stofschijf

In een recente editie van Astrophysical Journal Letters schrijft een team van astronomen dat er iets bijzonders aan de hand is met PDS 70c. Deze planeet blijkt omgeven te zijn door een eigen schijf van gas en stof. Dit materiaal zou een overblijfsel zijn van het vormingsproces van de planeet, die als een ‘stofzuiger’ gas en stof uit de schijf rond PDS 70 aantrekt. Het is voor het eerst dat astronomen zo’n maanvormende schijf direct hebben waargenomen.

Schotelantennes

De ontdekking is gebaseerd op gegevens van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), een opstelling van 66 schotelantennes in het noorden van Chili. Dit instrument is gevoelig voor de zwakke radiostraling die wordt uitgezonden door stofdeeltjes die door het planeetvormingsproces en de centrale ster zijn opgewarmd.

ALMA-opname van stofdeeltjes in PDS 70c. De planeet met stofschijf is één van de vlekken in de ring. Credit: ALMA , A. Isella

De ontdekking van de stofschijf rond PDS 70c past goed in het beeld dat astronomen hebben van de manier waarop de grote manen van Jupiter en Saturnus zijn ontstaan. Daarbij wordt – op kleinere schaal – in feite hetzelfde scenario gevolgd als bij de planeetvorming: het samenklonteren van stofdeeltjes.

Uit de intensiteit van de waargenomen straling leiden de astronomen af dat de schijf rond PDS 70c enkele duizendsten van een aardmassa aan stof bevat. Daarnaast zou de schijf honderd keer zoveel gas kunnen bevatten, maar dat is slechts een schatting. Overigens is ook in de buurt van de andere planeet stof aangetroffen, maar daarbij lijkt het niet om een circumplanetaire schijf te gaan.