Drie planeten in leefbare zone van nabije ster

Een team van astronomen heeft met een combinatie van nieuwe waarnemingen en bestaande gegevens van het HARPS-instrument van de 3,6-meter ESO-telescoop ontdekt dat het planetenstelsel van de ster Gliese 667C minstens zes planeten telt. Maar liefst drie van deze planeten zijn 'superaardes' die zich in de zone rond de ster bevinden waar vloeibaar water en eventueel ook leven kan bestaan. Daarmee is dit het eerste planetenstelsel dat we kennen met een volgepakte leefbare zone.

Gliese 667C is een heel goed onderzochte ster van iets meer dan een derde zonsmassa. Hij is het minst heldere lid van een drievoudige ster, bekend als Gliese 667 (of GJ 667), die op een afstand van 22 lichtjaar in het sterrenbeeld Schorpioen staat. Dat is erg dichtbij – veel dichterbij dan de sterren die met telescopen zoals de op planeten jagende Kepler-ruimtetelescoop worden onderzocht.

Eerdere onderzoeken hadden al laten zien dat er drie planeten rond Gliese 667C draaien (eso0939, eso1214), waarvan één in de leefbare zone. En nu heeft een team van astronomen, onder leiding van Guillem Anglada-Escudé van de Universiteit van Göttingen (Duitsland) en Mikko Tuomi van de Universiteit van Hertfordshire (VK), het stelsel opnieuw onderzocht door nieuwe HARPS-waarnemingen en gegevens van andere telescopen  aan het al bestaande beeld toe te voegen. Ze hebben aanwijzingen gevonden dat er mogelijk zeven planeten om de ster cirkelen . Vanaf deze planeten zijn de beide andere sterren van het Gliese 667-stelsel overdag waarneembaar als zeer heldere sterren, en 's nachts geeft dit tweetal ongeveer net zoveel licht als onze volle maan. De nieuwe planeten vullen de leefbare zone rond Gliese 667C helemaal op: meer ruimte voor stabiele planeetbanen is er niet.

'Uit eerder onderzoek wisten we al dat de ster drie planeten had, en dus wilden we kijken of er nog meer waren,' zegt Tuomi. 'Door nieuwe waarnemingen toe te voegen en bestaande gegevens nog eens goed te bekijken, konden we het bestaan van de eerste drie bevestigen en nog verschillende andere aantonen. Het ontdekken van drie lichte planeten in de leefbare zone van de ster is heel spannend!'

Drie van deze planeten blijken superaardes te zijn – planeten die zwaarder zijn dan de aarde, maar lichter dan planeten als Uranus of Neptunus – die zich binnen de leefbare zone van hun ster bevinden, de smalle gordel rond de ster waar, onder de juiste omstandigheden, vloeibaar water aanwezig kan zijn. Het is voor het eerst dat drie van zulke planeten in de leefbare zone van een en hetzelfde stelsel zijn waargenomen.

'Het aantal potentieel leefbare planeten in onze Melkweg neemt sterk toe als we rond elke lichte ster verscheidene van deze planeten mogen verwachten. In plaats van bij tien sterren naar één potentieel leefbare planeet te zoeken, weten we nu dat we ook naar één ster kunnen kijken en er diverse ontdekken,' aldus mede-auteur Rory Barnes (Universiteit van Washington, VS).

Gebleken is dat de Melkweg wemelt van de compacte planetenstelsels rond zonachtige sterren. Bij zulke sterren zijn planeten die op geringe afstand rond hun moederster draaien heel heet en waarschijnlijk niet leefbaar. Maar bij koele, zwakke sterren zoals Gliese 667C is dat anders. Daarbij ligt de volledige leefbare zone binnen een baan met de omvang van die van Mercurius – heel dicht bij de ster dus. Gliese 667C is het eerste voorbeeld van zo'n lichte ster die meer dan één mogelijke rotsachtige planeet in zijn leefbare zone heeft.

De ESO-wetenschapper die verantwoordelijk is voor HARPS, Gaspare Lo Curto, merkt op: 'Dit spannende resultaat is grotendeels te danken aan de kracht van HARPS en zijn bijbehorende software, en onderstreept tevens de waarde van het ESO-archief. Het is ook heel goed om te zien dat verschillende onafhankelijke onderzoeksteams dit unieke instrument benutten en de hoogst mogelijke precisie bereiken.'

Anglada-Escudé concludeert: 'Deze nieuwe resultaten benadrukken hoe waardevol het kan zijn om gegevens opnieuw op deze manier te analyseren en de resultaten van verschillende teams met verschillende telescopen met elkaar te combineren.'