Deze planeet draait de verkeerde kant op om zijn ster, en niemand weet precies waarom
De meeste planeten draaien mooi in dezelfde richting als de rotatie van hun ster. Logisch, want ze zijn ontstaan uit dezelfde draaiende schijf van gas en stof. Maar bij een planeet die GJ3090 b heet, blijkt dat compleet anders te zijn. Deze planeet beweegt tegen de draairichting van zijn ster in. Achterstevoren, zou je kunnen zeggen.
Een team van astronomen ontdekte dit met twee instrumenten die licht van sterren tot in detail kunnen ontleden: NIRPS en HARPS. Ze keken zes keer naar het moment waarop GJ3090 b voor zijn ster langs schuift, een zogeheten transit. Tijdens zo'n transit verandert het licht van de ster op een heel specifieke manier, de Rossiter-McLaughlin-effect genaamd. Daaruit kun je aflezen onder welke hoek een planeet om zijn ster draait.
Een planeet die dwars ligt
GJ3090 b is een sub-Neptunus, een planeet die groter is dan de aarde maar kleiner dan Neptunus. Hij draait om een rode dwergster (een M-dwerg), een type ster dat kleiner en koeler is dan onze zon. Het is de binnenste planeet in een systeem met meerdere planeten.
Uit de metingen blijkt dat de baan van GJ3090 b een hoek van 136 graden maakt met de draairichting van de ster. De onderzoekers geven hierbij een onzekerheidsmarge: de hoek kan tussen de 118 en 160 graden liggen. Een hoek van 180 graden zou een volledig omgekeerde baan betekenen. Met 136 graden zit deze planeet dus stevig in de categorie "retrograde", oftewel achterwaarts.
Dat is opvallend, want dit is de eerste keer dat zo'n scheve baan is gevonden bij een planeet om een rode dwergster. Bovendien is het de eerste keer dat dit gebeurt in een systeem met meerdere planeten, zonder dat er een zware begeleider in de buurt is die dit zou kunnen verklaren.
Hoe kan dit gebeuren?
Normaal gesproken raken planetenbanen scheef door de zwaartekracht van een grote naburige planeet of een tweede ster in de buurt. Maar de onderzoekers vonden geen bewijs voor zo'n zware buitenplaneet of verre sterrenpartner. Dat maakt die verklaring minder waarschijnlijk.
In plaats daarvan denken ze aan iets anders: de schijf van gas en stof waaruit de planeten zijn ontstaan, stond mogelijk vanaf het begin al scheef ten opzichte van de ster. De onderzoekers stellen voor dat er op een later moment extra materiaal is aangetrokken door de schijf, dat niet in lijn lag met de draairichting van de ster zelf. Daarna is de planeet naar binnen gemigreerd, richting de ster.
Wat betekent dit (nog) niet: dit is één onderzoek naar één planetenstelsel. Het bewijst niet dat scheve planetenbanen vaak voorkomen bij rode dwergsterren, en het bevestigt ook niet definitief hoe deze specifieke scheve baan is ontstaan. De onderzoekers noemen hun verklaring de "meest waarschijnlijke", niet de bewezen oorzaak. Meer waarnemingen bij andere systemen zijn nodig om te zien of dit een uitzondering is of vaker voorkomt.
Het bijzondere aan deze ontdekking is ook de meettechniek zelf. Rode dwergsterren zijn vaak te zwak en te klein van licht om dit soort details goed te kunnen meten met normale instrumenten. Door gebruik te maken van infraroodlicht, konden de onderzoekers dit voor het eerst goed in kaart brengen bij zo'n klein sterrenstelsel. Dat opent de deur voor onderzoek naar veel meer planeten rond dit soort sterren, die tot nu toe grotendeels ontoegankelijk waren voor dit soort metingen.
Bron: Upside down: GJ3090 b the first retrograde exoplanet around an M dwarf detected with NIRPS