Deze reuzenplaneet stort langzaam in zijn eigen zon: TOI-2109b nadert een dramatisch einde
Er is een planeet die zo dicht om zijn ster draait, dat hij daar één rondje in slechts 16 uur voltooit. Ter vergelijking: de aarde doet daar 365 dagen over. Deze planeet, TOI-2109b, staat zo dichtbij zijn ster dat de zwaartekracht hem langzaam naar binnen trekt. Over miljoenen jaren stort hij waarschijnlijk in zijn eigen ster.
TOI-2109b is wat astronomen een "ultrahete Jupiter" noemen: een gasreus, groter en zwaarder dan onze eigen Jupiter, die in een baan om een ster draait die veel te dichtbij is. Deze planeet is een record houder: geen enkele andere bekende gasreus draait sneller om zijn ster, en geen enkele andere lijkt zo snel zijn baan te verliezen.
Baan wordt steeds korter
Een team astronomen combineerde jarenlange waarnemingen van meerdere telescopen: oudere data van de grond, van de ruimtetelescopen TESS en CHEOPS, plus nieuwe metingen van de Hubble en James Webb ruimtetelescopen. Ze keken naar het precieze moment waarop de planeet voor zijn ster langs schuift, een zogeheten "transit". Door die momenten heel nauwkeurig te vergelijken over jaren tijd, zie je of de baan van de planeet verandert.
En dat is precies wat ze vonden. De baan van TOI-2109b krimpt met ongeveer 3,46 milliseconden per jaar, plus of min 1,17 milliseconden. Dat klinkt piepklein, maar over lange tijd betekent dit dat de planeet steeds dichter naar zijn ster spiraalt. Uiteindelijk zal hij daar waarschijnlijk in verdwijnen.
Dit maakt TOI-2109b bijzonder: op dit moment is er maar één andere planeet bekend met een baan die zo duidelijk krimpt, namelijk WASP-12b. Als deze bevinding klopt, is TOI-2109b nummer twee in dit zeldzame clubje van "ten onder gaande" planeten.
Mogelijk een verborgen buurplaneet
Naast de krimpende baan zagen de onderzoekers nog iets opvallends: kleine, golfachtige afwijkingen in de timing van de transits. Dit patroon wijst mogelijk op een tweede, nabijgelegen planeet die met haar zwaartekracht aan TOI-2109b trekt. Deze aanwijzing is heel sterk: de onderzoekers konden meerdere andere verklaringen uitsluiten die niet met een planeet te maken hebben.
Een baan die krimpt én een mogelijke buurplaneet: die combinatie is extreem zeldzaam. Het zou betekenen dat TOI-2109b zijn huidige, gevaarlijk dichte positie waarschijnlijk niet in één keer kreeg, maar via een rustige, geleidelijke verschuiving in de loop van miljoenen jaren.
Wat betekent dit (nog) niet: De onderzoekers kunnen nog niet met zekerheid zeggen dat de baan echt krimpt door zwaartekracht van de ster. Er is namelijk nog een andere mogelijke verklaring: het hele stersysteem zou zich versneld van ons af of naar ons toe kunnen bewegen, wat een vergelijkbaar meetpatroon oplevert. Ook de vermeende buurplaneet is nog niet rechtstreeks waargenomen, maar afgeleid uit timingpatronen. Vervolgonderzoek moet dit bevestigen.
Waarom is dit interessant, ook al is het nog niet volledig zeker? Omdat planeten die letterlijk in hun ster storten ons iets vertellen over hoe sterren en planeten elkaar beïnvloeden, en over hoe planetenstelsels zich in de loop van tijd ontwikkelen. TOI-2109b is een natuurlijk laboratorium: een extreem geval dat laat zien wat er kan gebeuren als een planeet te dicht bij zijn ster terechtkomt.
Bron: JWST and HST Confirm Transit Timing Variations for the Ultra-Hot Jupiter TOI-2109 b