Niet alle planetenstelsels zijn zoals ons zonnestelsel – dat wisten we al – maar nu weten wetenschappers dat ook Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA) hebben er een gevonden die alle theorieën over planeetvorming in twijfel trekt: het systeem rond de ster LHS 1903 is in feite “omgekeerd”, waarbij rotsachtige planeten verder van de ster verwijderd zijn en mogelijk later zijn gevormd dan gasvormige planeten.
Astronomen hebben het bijzondere planetenstelsel geïdentificeerd dankzij de kenmerkende ExOPlanet Satellite (Cheops)-satelliet, die benadrukte hoe de verste externe planeet rotsachtig en misschien zelfs ‘jonger’ kon zijn, en zich ook in een andere omgeving bevond dan de andere planeten rond de ster.
Wat we tot nu toe wisten
In ons planetenstelsel, zonnestelsel genoemd omdat de planeten rond de ster zon draaien, kunnen de acht planeten worden onderverdeeld in rotsachtig en gasvormig: met name de interne planeten die het dichtst bij de zon staan - van Mercurius tot Mars – zijn rotsachtig, terwijl de externe planeten – van Jupiter tot Neptunus – gasvormig zijn.
Dit algemene patroon, waarbij planetaire systemen ontstaan met rotsachtige planeten die zich het dichtst bij de ster bevinden, gevolgd door gasvormige planeten als externe lichamen, is algemeen waargenomen in het hele heelal. En dit is wat de huidige theorieën over planeetvorming voorspellen en wat observaties grotendeels hebben bevestigd.
Wat astronomen nu hebben ontdekt
Vanaf vandaag is het patroon van rotsachtige planeten dichter bij de ster en ouder in het algemeen niet langer waar: het planetenstelsel rond de ster genaamd LHS 1903 met de satelliet die ze zojuist hebben ontdekt, zou ons begrip van hoe de vorming van planeten “in omgekeerde volgorde” is geordend, met de rotsachtige planeten verder weg en jonger, teniet kunnen doen.
Het verhaal begint echter ‘van ver’: LHS 1903 is in feite een kleine rode dwergster van het M-type die al bekend is, kouder en minder lichtgevend dan onze zon, waar drie planeten omheen leken te draaien, waarvan de binnenste rotsachtig was en de twee die daarop volgden gasvormig waren. Dus tot voor kort was alles ‘normaal’.
Maar nu hebben astronomen de waarnemingen van de satelliet geanalyseerd Cheopswaarbij een vierde, kleinere planeet werd ontdekt, het verst verwijderd van LHS 1903. Die bij nadere analyse rotsachtig bleek te zijn.
Wat verandert er in theorieën over het heelal?
De ontdekking daagt werkelijk de geaccepteerde theorieën over de vorming van planeten uit: tot nu toe is men er zelfs altijd van uitgegaan dat planeten ontstaan uit schijven van gas en stof (protoplanetaire schijven), die min of meer tegelijkertijd tot planetaire embryo’s samenkomen en vervolgens in de loop van miljoenen jaren evolueren tot planeten van verschillende grootte en samenstelling.
Dit ‘vreemde’ systeem had in plaats daarvan op een heel andere manier tot stand kunnen komen: de planeten hadden zich in feite na elkaar kunnen vormen, in plaats van allemaal samen.
‘Dit maakt het tot een omgekeerd systeem – legt Thomas G. Wilson, eerste auteur van het onderzoek – uit, met een rotsachtige-gasvormige-gasvormige en vervolgens weer rotsachtige planetenvolgorde. Rotsachtige planeten ontstaan doorgaans niet zo ver van hun moederster.’
Deze conclusie brengt nog een valkuil met zich mee: deze kleine rotsachtige planeet lijkt in een heel andere omgeving te zijn geëvolueerd en gevormd dan de andere.
Toen deze buitenplaneet werd gevormd, was het gas wellicht al op, wat van cruciaal belang wordt geacht voor de vorming van planeten – legt Thomas uit. Toch is hier sprake van een kleine, rotsachtige wereld die alle verwachtingen te boven gaat. Het lijkt erop dat we het eerste bewijs hebben gevonden van een planeet die is ontstaan in wat wij een gasarme omgeving noemen
Met andere woorden: de kleine rotsachtige wereld is ofwel een ongebruikelijke anomalie, ofwel het eerste bewijs van een trend waarvan we ons nog niet bewust waren. Hoe dan ook vereist de ontdekking ervan een verklaring die verder gaat dan onze gebruikelijke theorieën over planeetvorming.
De Cheops-satelliet werd juist om deze reden geboren en gelanceerd, om te ontdekken wat nog niet ontdekt is, maar ook om, indien nodig, theorieën tegen te spreken die als ‘zeker’ worden beschouwd (zoals alle wetenschappelijke onderzoeken moeten doen).
Uiteindelijk – zo merken de wetenschappers op – helpen deze ontdekkingen ons te begrijpen hoe ons zonnestelsel past in de grote familie van verschillende planetenstelsels.
En ze doen ons afvragen hoe ‘speciaal’ de volgorde van de planeten die we kinderen leren werkelijk is, en of het misschien ons zonnestelsel is dat echt ‘vreemd’ is.
Het werk is gepubliceerd op Wetenschap.
Bronnen: ESA / Wetenschap
