Een internationale groep wetenschappers, onder wie astronoom Saskia Hekker (UvA, Max Planck Institute for Solar System Research, Katlenburg-Lindau, Duitsland) heeft het eerste meervoudige planeetsysteem ontdekt waarbij het baanvlak van de planeten extreem schuin staat ten opzichte van de evenaar van hun moederster. De ontdekking die op 18 oktober in Science wordt gepubliceerd, werpt nieuw licht op een van de grote vraagstukken in de exoplanetentheorie: de vorming van zogenoemde 'hete Jupiters', die in een zeer nauwe omloopbaan rond hun ster draaien.
Theoretisch gezien kunnen hete Jupiters nooit op hun huidige positie zijn ontstaan. Een mogelijk scenario is dat ze langzaam naar binnen gemigreerd zijn door de schijf van stof en gas rond de jonge ster. Deze theorie kwam ter discussie toen hete Jupiters werden gevonden die helemaal niet uitgelijnd zijn met hun moederster en soms zelfs in tegenovergestelde richting draaien. Dit als gevolg van interacties met andere hemellichamen, zo werd gesuggereerd. Het eerste scenario van planetaire migratie kan dit niet verklaren. Als een verstoring van het baanvlak van hete Jupiters inderdaad wordt veroorzaakt door hun vormingsproces, zouden meervoudige systeem zónder hete Jupiters, wel netjes uitgelijnd moeten zijn.
Het team van astronomen heeft nu het eerste niet-uitgelijnde planeetsysteem ontdekt in data van NASA's Kepler-telescoop. Kepler-56 is een rode reus, vier keer zo groot als onze zon, en bevindt zich op een afstand van 3000 lichtjaar van de aarde. Eerste auteur Daniel Huber (NASA/Ames) noemt de ster "opmerkelijk". Door de stertrillingen van Kepler-56 te meten, kwamen Huber en zijn team tot de ontdekking dat de draaiingsas van de ster 45 graden is gekanteld ten opzichte van onze zichtlijn. "Dat verbaasde ons, vooral omdat we al wisten dat er twee planeten voor Kepler-56 langsgaan."
De oorzaak werd gevonden in waarnemingen met de Keck-telescoop op Hawaï. De planeetbanen bleken onderling goed uitgelijnd te zijn, maar in de Keck-data werd een derde, zware planeet gevonden in een wijde omloopbaan. Uit berekeningen blijkt dat deze compagnon de baanvlakken van de twee andere planeten laat variëren. Een dergelijk dynamisch kantel-scenario is onlangs gesuggereerd, en nu voor het eerst waargenomen.
20 jaar na de ontdekking van de eerste hete Jupiter, lijken astronomen nu op het goede spoor te zitten voor een eenduidige verklaring voor de vorming van deze categorie exoplaneten. Volgens Hekker is de waarneming van meer niet-uitgelijnde meervoudige planeetsystemen echter noodzakelijk om definitief te bewijzen dat het kantelmechanisme in Kepler-56 ook de oorzaak kan zijn voor het merkwaardige gedrag van hete Jupiters.
Eerste meervoudig planeetstelsel ontdekt met niet-uitgelijnde planeten
