Astronomen hebben een zeldzaam planetenstelsel in de vroege ontwikkelingsstadia waargenomen, waaruit blijkt dat jonge planeten feitelijk hun dichtheid verliezen naarmate ze ouder worden. Het systeem, V1298 Tau, herbergt vier planeten die rond een ster draaien die slechts 20 miljoen jaar oud is – een oogwenk in kosmische termen, vergeleken met de 4,5 miljard jaar van onze zon. Deze ontdekking biedt cruciale inzichten in hoe algemene planetaire configuraties ontstaan, met name de superaardes en sub-Neptunussen die de Melkweg domineren maar afwezig zijn in ons eigen zonnestelsel.
De “ontbrekende schakel” in de planeetvorming
Jarenlang hebben astronomen zich afgevraagd hoe planeten tussen de afmetingen van de aarde en Neptunus in nauwe banen rond sterren terechtkomen. Het V1298 Tau-systeem biedt een momentopname van dit proces, waarbij planeten in hun beginjaren worden vastgelegd voordat ze zich volledig in stabiele configuraties vestigen.
“Wat zo opwindend is, is dat we een voorproefje zien van wat een heel normaal planetenstelsel zal worden”, zegt hoofdauteur van het onderzoek, John Livingston.
De planeten zijn ongewoon licht van gewicht, bijna net als piepschuim, wat betekent dat ze een zeer lage dichtheid hebben. Verwacht wordt dat deze opgeblazen werelden in de loop van de tijd hun dikke atmosfeer zullen loslaten en dichtere superaardes en sub-Neptunussen zullen worden.
Hoe de ontdekking werd gedaan
De planeten werden voor het eerst opgemerkt in 2019 door NASA’s Kepler-telescoop, maar hun precieze eigenschappen bleven onbekend. Onderzoekers hebben bijna tien jaar lang de planeten gevolgd terwijl ze voor hun ster langs trokken (een techniek die transitobservatie wordt genoemd), waarbij ze de dips in het sterlicht meten om hun grootte en omlooptijd te bepalen.
Een belangrijke doorbraak kwam toen telescopen op de grond een extra transit van de buitenste planeet ontdekten, waardoor wetenschappers zijn baan konden verfijnen en de zwaartekrachtinteracties van het systeem konden modelleren. Het team gebruikte deze gegevens vervolgens om de massa van de planeten te berekenen, waaruit bleek dat ze veel minder dicht zijn dan verwacht.
Implicaties voor planetaire evolutie
De bevindingen suggereren dat jonge planeten sneller evolueren dan eerder werd gedacht, massa verliezen en sneller krimpen dan standaardmodellen voorspellen. Dit betekent dat de vroege stadia van de planetaire ontwikkeling chaotischer zijn dan ooit werd gedacht, waarbij de atmosfeer onder bepaalde omstandigheden snel uiteenvalt.
Gedurende miljarden jaren zullen deze ‘gezwollen’ planeten blijven samentrekken en transformeren in de compacte superaardes en sub-Neptunussen die overal in de Melkweg voorkomen. Door dit proces uit de eerste hand te observeren, kunnen astronomen theorieën over de manier waarop planetaire systemen evolueren testen en verfijnen.
Deze ontdekking onderstreept de dynamische aard van planeetvorming en daagt oudere veronderstellingen uit over hoe gemeenschappelijke planetaire configuraties ontstaan. Het V1298 Tau-systeem biedt een essentiële maatstaf voor het begrijpen van de evolutie van werelden buiten de onze.
