In 2008 zijn er voor het eerst planeten buiten ons zonnestelsel gefotografeerd. Een team van internationale onderzoekers slaagde er na acht jaar in de planeten vast te leggen. Waarom deze foto zo belangrijk is? 'De foto is een cruciale stap in de zoektocht naar een nieuwe aarde', aldus Bruce Macintosh, onderzoeker en medeauteur van het betreffende artikel. Dit verscheen in november 2008 in het tijdschrift Science.
Een internationaal team van onderzoekers ontdekte drie nieuwe exoplaneten. Exoplaneten zijn planeten die om een andere ster dan onze zon draaien. In totaal zijn er (in 2019) al meer dan 4000 exoplaneten bekend. De ontdekking van deze drie op zich is dus niet erg bijzonder. Het resultaat van het onderzoek is wél bijzonder, vanwege de manier waarop de planeten zijn ontdekt. Tot nu toe werden exoplaneten nooit zelf waargenomen. Het licht van de ster waar de planeten omheen draaien is namelijk zo sterk, dat we planeten nauwelijks kunnen zien.
Hoe ontdek je exoplaneten als je ze niet direct kan zien? Als een planeet om een ster draait, draait de ster zelf ook een beetje. Planeet en ster draaien om een gezamenlijke masaamiddelpunt. De zwaartekracht van de planeet trekt namelijk aan de ster. Met een telescoop kunnen we dit draaien zien. De ster beweegt soms een beetje naar ons toe en soms van ons af. Hierdoor schijnt de ster soms iets feller en soms iets minder fel. Dit veranderen van de lichtsterkte wijst dus op de aanwezigheid van één of meer planeten.
Het team van onderzoekers ontdekte planeten op een veel directere manier. Met grote telescopen op Hawaï maakten ze er foto's van. Het sterke licht van de ster filterden ze weg. Hierdoor werden de planeten zichtbaar. Na meer dan acht jaar werk een grote overwinning voor het team. Het eerste directe bewijs voor het bestaan van exoplaneten!
Waarom staan veel telescopen op zonnige, exotische vakantiebestemmingen zoals Hawaï?
Vocht in de atmosfeer verstoort licht dat uit de ruimte komt. Lichtgolven uit de ruimte worden door vocht een beetje afgebogen, waardoor foto’s van sterren wazig worden. De atmosfeer boven Hawaï is echter warm en droog. Deze droge lucht bevat minder vocht en verstoort het licht minder, waardoor de foto’s beter zijn.
Lees meer over telescopen op Hawaï in dit artikel.
De planeten horen alledrie bij ster HR8799. Deze ster bevindt zich ongeveer 130 lichtjaren van de aarde vandaan. Dit is behoorlijk ver weg: de ster het dichtst bij ons zonnestelsel is 4,2 lichtjaar ver. De ontdekte planeten zijn grote gasbollen, net als Jupiter en Saturnus. Volgens Macintosh, één van de onderzoekers van het team, zijn de drie planeten misschien niet de enige die om de betreffende ster draaien. 'De afstand van de planeten tot de ster is zo groot dat er nog ruimte is voor aardachtige planeten. Het zonnestelsel lijkt in dat opzicht erg op het onze.'
De eerste foto's van de planeten zijn in oktober 2007 gemaakt, maar pas in 2008 gepubliceerd. 'Dit soort dingen moet bevestigd worden. Als je een klein lichtpuntje vlak bij een ster ziet, kan het net zo goed een andere ster op de achtergrond zijn. We moesten de planeten een jaar lang observeren om te kijken of ze echt om de ster heen draaiden,' aldus Macintosh.
Voor de schoonheid van de foto hoeven ze het niet te doen. De planeten zijn slechts kleine puntjes op de foto. Toch is deze foto erg waardevol. Niet alleen is zij het bewijs dat exoplaneten echt bestaan, maar ook kunnen onderzoekers hiermee veel meer over exoplaneten te weten komen. Carsten Dominik is enthousiast over de foto. Hij is hoogleraar exoplaneten aan de Universiteit van Amsterdam. 'Zien is geloven! Daarnaast kun je van planeten die je ziet spectra nemen en ze daardoor veel beter analyseren.' Spectra van exoplaneten laten zien welke stoffen er in de atmosfeer zitten.
'Met infrarood-instrumenten kunnen we meten waar de atmosfeer uit bestaat, wat de temperatuur van de planeet is en hoe zij is gevormd,' legt Macintosh uit. ‘Als we weten hoe de planeten zijn gevormd, kunnen we bepalen of er ook aardachtige planeten in het zonnestelsel zijn.' Het ontstaan van planeten is nog altijd niet helemaal begrepen.
Nieuwe aarde
We weten pas zeker of er aardachtige exoplaneten zijn, als we ze kunnen zien. Dit is nog niet gelukt, omdat deze gemiddeld tien keer zo klein zijn als gasbollen. 'Ik verwacht dat we binnen twintig jaar aardachtige planeten vinden,' zei Macintosh in 2008. 'Op een dag zullen we een foto hebben van een aardachtig puntje in plaats van een gasbol puntje.'
Update in 2019. Inmiddels zijn er aardachtige exoplaneten gevonden, zoals te lezen is bij Scientas.
Als onderzoekers een aardachtige planeet vinden, is de kans op het vinden van buitenaards leven groter. 'Ik geloof dat we een goede kans maken bacterieel leven te vinden. Complex leven, dat weet ik niet,' aldus Dominik eerder.
Of we ooit zelf naar een aardachtige exoplaneet verhuizen, is volgens Dominik nog maar de vraag. 'Misschien is er geen bewoonbare planeet in de buurt.' Ook zijn er aardachtige exoplaneten in de buurt, dan nog zijn er veel eisen waar die aan moet voldoen. De temperatuur, massa en atmosfeer bijvoorbeeld. Die moeten lijken op die van de aarde. Alleen al in ons eigen zonnestelsel verschillen deze eigenschappen enorm. Mercurius bijvoorbeeld heeft helemaal geen atmosfeer. Het vinden van een nieuwe aarde is dus geen gemakkelijke taak.
Exoplaneten zijn planeten die om een andere ster draaien dan onze Zon. Het is een afkorting voor extrasolaire planeten.
Hoe planeten ontstaan is nog onbekend. Wetenschappers denken dat ze ontstaan uit stofdeeltjes in de ruimte die samenklonteren.
Er zijn drie soorten planeten: aardachtige planeten, gasreuzen en ijsreuzen.
Aardachtige planeten hebben een harde korst en zijn van binnen vloeibaar.
Gasreuzen bestaan grotendeels uit gas. Je kunt er dus niet op staan. De kern bestaat uit metaal en ijs. Gasreuzen zijn ongeveer tien keer zo groot als aardachtige planeten.
IJsreuzen lijken erg op gasreuzen. Ze bestaan uit minder gas en meer ijs.
Ons zonnestelsel telt vier aardachtige planeten (Mercurius, Venus, Aarde, Mars), twee gasreuzen (Jupiter, Saturnus) en twee ijsreuzen (Uranus, Neptunus).
Het licht van een ster ontstaat door kernfusie binnen in de ster.
Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt. Dit is 10 biljoen kilometer, oftewel 70.000 keer de afstand van Aarde tot Zon.
