Het blijkt dat exoplaneten zo zoet kunnen zijn als een reis naar de staatsbeurs: twee werelden die door de Kepler ruimtetelescoop van NASA zijn ontdekt, hebben ongeveer dezelfde dichtheid als een pakje suikerspin. De twee planeten, die rond een jonge ster draaien die slechts ongeveer 500 miljoen jaar oud is, zijn pasgeboren werelden die bijna even breed zijn als gasreuzen, hoewel ze minder dan tien keer de massa van de aarde wegen.,
met behulp van de Hubble ruimtetelescoop van NASA maakten onderzoekers vervolgwaarnemingen van de twee”heerlijke “werelden, bekend als Kepler-51b en Kepler-51d. ze ontdekten dat de opgeblazen atmosferen van de werelden hoogstwaarschijnlijk een nevel bevatten die zich hoog boven hun oppervlak uitstrekt. De werelden ” uitgebreide atmosferen plaatste hen in een zeldzame klasse van exoplaneten, de super-puffs.
“Dit zijn de exoplaneten met de laagste dichtheid tot nu toe,” zei Jessica Roberts vorige maand. Ze presenteerde de voorlopige resultaten tijdens de 232e halfjaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society in Denver., Een afgestudeerde student aan de Universiteit van Colorado, Boulder, Roberts hielp speurwerk uit een Aarde-achtige vergelijking voor de planeten. Ze vond een ongewone analoog voor de super-puffs – een zoete traktatie.
“Ik wil dat je je gigantische planeten voorstelt gemaakt van suikerspin,” zei ze.
“echt fluffy Titans”
in 2011 zag Kepler een wereld met lage dichtheid rond de jonge ster Kepler 51; latere studies bevestigden dat de planeet twee broers en zussen had. Alle drie de planeten hebben een uitpuilende atmosfeer, en de eerste waarnemingen suggereerden hun lage dichtheden., de super-puffs trokken de aandacht van Roberts ‘ doctoral adviser in Boulder, Zachory Berta-Thompson, die vermoedde dat de opgeblazen atmosferen gemakkelijker te bestuderen zouden zijn dan de meer vaste atmosferen rond andere werelden. Samen met een aantal collega ‘ s, gebruikten de wetenschappers Hubble om de chemie van de atmosferen van 51b en 51d te onderzoeken toen het paar twee keer tussen hun ster en de aarde doorging. De derde wereld, 51c, heeft alleen de rand van de zon van het systeem geknipt, waardoor de atmosfeer verborgen bleef, en maakte dus geen deel uit van de nieuwe studie.,
de onderzoekers ontdekten dat beide planeten een signaal produceerden dat suggereert dat kleine deeltjes, aerosolen genaamd, de atmosferen domineerden. Deze aërosolen kunnen worden gemaakt door enorme wolkenbanken, of ze kunnen het teken zijn van een planeet-omringende nevel.”Our best guess is that we” re not deal with some type of cloud condensation, ” Roberts said. “Waar we waarschijnlijk mee te maken hebben is een soort fotochemische waas waarvan we gewoon niet weten waar het van gemaakt is.,in het zonnestelsel is de grootste maan van Saturnus, Titan, de enige die gedomineerd wordt door een nevellaag gemaakt van koolwaterstoffen, waarschijnlijk methaan en ethaan. De massieve maan kan inzicht geven in de super-puffs, die een uitgebreide versie van de nevel kunnen dragen.
“We zouden kunnen kijken naar een aantal echt pluizige Titans,” Roberts zei.
Cotton-candy planeten
Het berekenen van de dichtheid van een planeet vereist een terugkeer naar de natuurkunde van de middelbare school. De dichtheid van een object is zijn massa gedeeld door zijn volume; het volume wordt bepaald door zijn straal., Hubble ‘ s nauwkeurige metingen hielpen de onderzoekers om de massa van de exoplaneten beter te beperken. Om hun straal — en dus hun volume — te vinden vergelijken wetenschappers de grootte van de planeet met zijn ster. Door opnieuw te kijken naar wat er over de ster bekend was, konden Roberts en haar collega ‘ s een preciezere straal bepalen.
Kepler-51b heeft een massa van ongeveer twee keer die van de aarde en een straal van ongeveer zeven keer zo groot, en draait elke 45 dagen om zijn ster. Met zijn 130-daagse baan is Kepler-51d een beetje groter, ongeveer 7,5 keer zo massief als de aarde met een straal van bijna tien keer die van onze planeet., De derde broer, Kepler-51c, heeft 85 dagen nodig om rond de ster te reizen en heeft ongeveer vier keer de straal van de aarde.
door de geactualiseerde massa te combineren met de herziene straal, konden de onderzoekers berekenen dat de dichtheden van de planeten varieerden van 0,03 gram tot 0,06 gram per kubieke centimeter. Dat is een tiende zo dicht als Saturnus, het zonnestelsel is de minst dichte planeet, en een die zou drijven in het water als je een badkuip groot genoeg kon vinden.
uitzoeken wat dat zou betekenen in reële termen zou wat meer werk vergen, maar Roberts was vastbesloten.,haar eerste gedachte was aan marshmallows. Ze smolt een partij in de magnetron, maar vond de witte traktaties waren nog steeds te dicht.
“dat was gewoon een verschrikkelijke puinhoop,” vertelde ze Space.com.
voor haar suikerspin aftrek, ze ging naar een supermarkt en kocht containers met suikerspin. Het vers gesponnen materiaal was niet dicht genoeg, maar ze hoopte dat de voorverpakte kuipen zouden werken. Ze mat het volume van de container en woog het materiaal om de dichtheid te berekenen, wat een goede match was met de super-puffs.,
“Ik kocht zo veel van deze tubs, het was als, je moet een suikerspin fan,” Roberts zei.
“I was like, it” s for science.”
jonge planeten
Waarom zijn deze werelden zo dicht? Roberts denkt dat hun jeugd een sleutelrol kan spelen. Planeten vormen zich als stof en rotsen botsen om een wereld te bouwen. Als de rotsachtige kern massief genoeg is, trekt de zwaartekracht lichtere gas naar binnen om een atmosfeer te creëren.
volgens modellen vormden de drie super-puffs zich buiten de sneeuwlijn van hun systeem, de onzichtbare grens rond centrale sterren waar gas koud genoeg is om te condenseren tot ijs. De planeten migreerden toen naar binnen en bereikten hun huidige banen., Toen ze dichter bij de warme ster kwamen, smolt hun ijs en ontstaat er een gasachtige atmosfeer die begint op te zwellen.
terwijl planeten warm beginnen van de botsingen die hen vormden, koelen ze na verloop van tijd af, waardoor materiaal samentrekt. Tegelijkertijd nemen sterrenwind een deel van hun atmosfeer af. Volgens Roberts, modellen suggereren dat in de komende 5 miljard jaar, als het is een beetje ouder dan de aarde is vandaag, 51b zal lijken meer op een typische Neptunus planeet., Omdat het verder weg is van de ster, zei ze dat “51d waarschijnlijk een beetje een vreemde eend in de bijt zal zijn, omdat het niet zoveel van zijn atmosfeer ontdaan heeft.”
“In a few billion years, we” ll see these planets smaller than they are now, ” Roberts said.
als je op een van de super-puffs zou kunnen staan (aangenomen dat het een rotsachtig oppervlak heeft), zou de druk van de atmosfeer waarschijnlijk verpletterend hoog zijn, aldus Roberts. Je kunt beter hoger in de atmosfeer rondzweven waar de druk lager zou zijn, voegde ze eraan toe.,
vroeg in zijn leven pochte de aarde waarschijnlijk zijn eigen opgeblazen atmosfeer, zei ze, hoewel hij die waarschijnlijk zeer snel verloor.de wetenschappers zijn van plan hun onderzoek later deze zomer in te dienen voor publicatie.
nu hebben we alleen nog de zoete werelden nodig om cotton-candy kleuren te sporten, zoals blauw, roze, paars of groen!
volg Nola Taylor Redd op @ NolaTRedd, Facebook of Google+. Volg ons op @Spacedotcom, Facebook of Google+. Oorspronkelijk gepubliceerd op Space.com.