Jacob Hoover
0 
3043
690
Er is een telescoop die dikke stofringen in verre sterrenstelsels kan zien. Deze ringen zijn enorm - breed genoeg in sommige gevallen om de meeste of alle planeten in ons zonnestelsel te omringen. En het zijn de geboorteplaatsen van exoplaneten. Als we begrijpen hoe ze werken, kunnen we leren hoe de planeten in ons eigen zonnestelsel zijn ontstaan.
Nu heeft een team van Britse onderzoekers ontdekt hoe jonge planeten zich binnen die ringen zouden moeten bewegen, en hoe astronomen die bewegingen zouden kunnen observeren, zelfs als ze de planeten zelf niet kunnen zien. Hun conclusies werden op 17 oktober online gepubliceerd op de preprint-server arXiv.
"Planeten zijn echt heel moeilijk direct te detecteren", zei hoofdonderzoeker Farzana Meru, een planetaire astronoom aan de Universiteit van Warwick. 'Maar planeten openen een gat in de schijf.'
Als een kleine, tunnelende mol die een spoor achterlaat over het oppervlak van een tuin, snijden exoplaneten paden door protoplanetaire schijven die astronomen kunnen zien, zelfs als ze de planeten niet rechtstreeks kunnen zien. En zelfs de mogelijkheid om die sporen te herkennen is nieuw, zei Meru, een niveau van detail mogelijk gemaakt door de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) -telescoop die in maart 2013 in Chili werd voltooid. [8 coole feiten over de ALMA-telescoop]
Die sporen zijn echter niet langlevend genoeg om het zeer lange verhaal te vertellen van hoe een planeet binnen zijn systeem is gemigreerd. Onderzoekers weten al lang dat planeten hun banen aanzienlijk kunnen veranderen, maar ze hebben het gedrag nooit in actie gezien.
De techniek van Meru en haar team zou daar verandering in kunnen brengen. Dat komt omdat zelfs als ALMA de planeet zelf niet kan zien, het de grootte van het stof in de ring eromheen kan zien.
"Kleine golflengten [van elektromagnetische straling] komen overeen met kleine stofafmetingen, en grotere golflengten komen overeen met grotere stofafmetingen", zei ze..
Onderzoekers die naar ALMA-gegevens kijken, kunnen dus zien of het stof in de ene ring dikker of fijner is dan het stof in een andere.
Meru's team simuleerde hoe die stofdeeltjes zichzelf zouden sorteren terwijl de planeet migreerde. Terwijl een planeet naar binnen migreert, in de richting van zijn ster, ontdekten ze dat dit de nabijgelegen stofdeeltjes zou moeten versnellen, waardoor ze in een grotere baan zouden worden geslingerd. Maar grotere stofdeeltjes worden gemakkelijker rondgeslingerd, terwijl kleinere deeltjes de neiging hebben om te worden vertraagd door te slepen tegen omgevingsgas in de ring.
Over lange perioden, zei Meru, zouden er twee afzonderlijke ringen van stof rond een naar binnen migrerende planeet moeten ontstaan: een buiten zijn baan, bestaande uit dikkere deeltjes die daar door zijn beweging naar buiten worden geslingerd; en een in de baan van de planeet, bestaande uit die fijnere deeltjes die te vertraagd werden door omgevingsgassen om mee te volgen.
ALMA zou dat effect moeten kunnen zien in de golflengten van straling die zijn nauwkeurig afgestelde sensoren bereiken vanuit die verre wolken van puin, zo ontdekte het team - wat de beste kans biedt om een migrerende planeet in actie te zien, zei Meru..
Oorspronkelijk gepubliceerd op .