James Webb-ruimtetelescoop ontdekt zijn eerste exoplaneet

De James Webb Space Telescoop heeft zijn eerste planeet ontdekt die om een andere ster dan onze zon draait. Het gaat om planeet LHS 475 b die op een afstand van 41 lichtjaar staat in het Octant-sterrenbeeld, aan de zuidelijke hemelpool.

Het onderzoeksteam van het Amerikaanse Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory zegt dat de planeet een diameter heeft die voor 99 procent overeenkomt met die van onze aarde. Volgens de onderzoekers is het indrukwekkend dat James Webb in staat is gebleken om ook een dergelijke kleine, rotsachtige planeet te ontdekken: "Deze eerste waarnemingsresultaten van een rotsachtige planeet ter grootte van de aarde openen de deur naar vele toekomstige mogelijkheden voor het bestuderen van de atmosfeer van rotsachtige planeten met James Webb."

Het team begon de James Webb-telescoop in te zetten na het bekijken van potentiële exoplaneetkandidaten op basis van data van de Transiting Exoplanet Survey Satellite. Op basis van gegevens van die satelliet werd al verwacht dat LHS 475 b bestond, maar met de data van James Webb is dat pas definitief vastgesteld. Dit is gedaan met de Near-Infrared Spectrograph of NIRSpec, een geavanceerde spectrograaf die een van de vier wetenschappelijke instrumenten aan boord van de telescoop vormt.

Het bestaan van LHS 475 b is vastgesteld via de bekende transitmethode, waarbij gekeken wordt naar kleine variaties in het licht afkomstig van een ster, wat veroorzaakt kan worden door een planeet die in zijn baan om de ster een kleine hoeveel licht blokkeert als hij voor de ster langs schuift. Dat laatste vond in het geval van LHS 475 b plaats op 31 augustus vorig jaar.

Op de planeet is het een paar honderd graden warmer dan op aarde. LHS 475 b draait in slechts twee dagen om zijn ster heen en staat heel dicht bij zijn ster, maar de ster is een rode dwerg die minder dan de helft van de temperatuur van onze zon haalt, waardoor de onderzoekers denken dat het bestaan van een atmosfeer niet direct is uitgesloten. Mochten er uiteindelijk wolken worden ontdekt, dan zou de conclusie kunnen volgen dat de planeet op Venus lijkt.

James Webb is bij uitstek geschikt om te bepalen of er een atmosfeer aanwezig is en waar deze uit bestaat, maar in dit geval kunnen de wetenschappers dus nog niet zeggen of er een atmosfeer is. Ze zeggen dat de data 'prachtig' is en dat gemakkelijk een veelheid aan verschillende moleculen gedetecteerd kan worden, maar dat daar nu nog geen definitieve conclusies aan kunnen worden verbonden.

Het onderzoeksteam kan nog niet zeggen wat er aanwezig is, maar wel wat er niet aanwezig is. Zo kan er geen sprake zijn van een dikke atmosfeer met veelal methaan, zoals aan de orde is bij Saturnus-maan Titan. Het kan zijn dat LHS 475 b geen atmosfeer heeft, maar de onderzoekers erkennen dat bepaalde atmosfeersamenstellingen nog niet uitgesloten zijn, zoals een atmosfeer met alleen koolstofdioxide. Een dergelijke samenstelling is heel compact en maakt het lastig om te detecteren. In de komende zomer volgen er meer observaties om additionele spectra te nemen.

Reacties (92)

[DirtyBird]

De diameter komt voor 99% overeen met die van de Aarde? Eigenaardige formulering niet?

"Hoe oud ben je?"
"Mijn leeftijd komt 75% overeen met die van Sasha de Boer"

[Verwijderd]

als ze aantal kilometers zouden gebruiken en mensen weten niet hoe groot onze eigen planeet is, zegt dat ook niet zoveel.

[SinergyX]

Enerzijds komt dat door de 'maateenheid' die vaak wordt gehanteerd (zoals @himlims_ ook aangeeft) voor een herkendbare eenheid (zon, aarde, maan), rotatie en baan worden ook in aarde-dagen vaak geschreven (deze doet blijkbaar rondje om de ster in 2 dagen, dat is 175x sneller om zijn ster dan wij om de zon).

Anderzijds is de James Webb voorlopige de enige telescoop die dit formaat planeten verder kan onderzoeken, wat weer een stap is in onderzoek van verre planeten.

Dat wij op aarde in het spectrum centimeter tot kilometer kunnen werken, zal je in het universum met een iets bredere scope moeten werken (miljoenen lichtjaren en nano-seconde), waar de zon, aarde en maan aardige 'meetpunten' zijn in die scope om relatieve vergelijkingen te kunnen doen, omdat wij voor deze 3 extreem veel data en referentiepunten hebben. Met 99% overeenkomst met de aarde kan je dus de basiseigenschappen van de aarde gebruiken (rotatie, afstand, massa, opbouw) om de rest van de 'puzzelstukjes' in te kunnen vullen. Zie het als een extreme lange/complexe formule, waar je 1 van de waarde dus met 99% accuraat kan invullen, het helpt je de rest van de formule in te vullen.

[Mirved]

Voor mij gaf het juist een heel duidelijk beeld. Een cijfer had mij bijvoorbeeld weinig gezegd.

[BruT@LysT]

Exact, en het is ook nog eens universeel toepasbaar gezien we het over procenten hebben. Ik begrijp zelf niet waarom dit een eigenaardige formulering zou zijn. En de vergelijking met leeftijd vind ik juist een hele rare, dat is totaal wat anders.

[joker1977]

Hoezo, beide zijn relatief eenduidig gedefinieerde scalars.

Het rare aan de formulering komt beter tot zijn licht als je het anders leest:

"voor 99 procent overeenkomt met die van onze aarde." je dus ook kan stellen "deze komt voor 1% niet overeen met die van onze aarde".

Ofwel: WTF?!

Een m.i. correctere terminologie is dat je zegt: De diameter van deze planeet is vrijwel gelijk aan de diameter van onze aarde (maximaal 1% verschil tussen beide planeten). Dat lijkt me correcter als je naar het doel van de tekst kijkt.

[jimshatt]

Precies. Maar dat komt gedeeltelijk ook door het woord "overeenkomt" waardoor het lijkt alsof je de diameters naast elkaar kunt leggen en dan de verschillen gaat zoeken.

Bron: "the planet is almost exactly the same size as our own, clocking in at 99% of Earth’s diameter"

[magician2000]

Simpelweg dus een vertaling die uit het verband getrokken is. Of liever, die ze anders wilden formuleren waardoor het eigenlijk onduidelijker is geworden.

[JeroenH]

Als een artikel een maat van iets geeft wat je niet goed kunt plaatsen, dan staat het natuurlijk ook vrij om een paar minuten te besteden om op te zoeken hoe groot een vergelijkbaar object is. Persoonlijk vind ik een artikel wat me enige moeite laat doen niet erg, daar leer ik over het algemeen wat van. En soms kost het me een middag werk als ik een wikipedia-rabbit hole in val, dat neem ik dan maar op de koop toe

Ik zou denken dat dat het verschil is tussen een site als tweakers.net en libelle.nl. Maar blijkbaar niet.

[Lapjespoes]

Een artikel dat je wat meer moeite laat doen om alles goed voor jezelf in beeld te krijgen is natuurlijk het probleem niet. Als dit artikel op een zeer kleine manier aangepast zou worden zodat het überhaupt niet nodig is om die moeite te doen, is het vanzelfsprekend een beter artikel.

[Mirved]

Waarom lees je überhaupt tweakers en ga je niet zelf al het onderzoek doen. Kun je nog veel meer te weten komen. Blijkbaar heb je de tijd ervoor om hele middagen dingen uit te gaan zoeken na het lezen van een artikel.

[Lothlórien]

In eerste instantie wel, vooral omdat je dan niet weet of deze groter of kleiner is dan de aarde.

Ik denk dat men meer iets bedoeld in de trant van " ongeveer net zo groot als de aarde, met een kleine foutmarge"

Dat is voor de meeste mensen duidelijker dan tussen de 12.614 en 12.871 km.

kan natuurlijk ook dat men bedoelt dat deze planeet iets ovaler of juist meer een bol is dan de aarde...

[DirtyBird]

Dat laatste zou nog enigszins logisch zijn. In de huidige bewoording lijkt het alsof 1% van de diameter niet overeenkomt met die van de aarde. Is wel mierenneukerij van mij het is opzich wel logisch om met de aarde te vergelijken en er niet zomaar een getal tegenaan te gooien.

[knirfie244]

Het is een slechte vertaling van Tweakers. Als die 99% "overeenkomt" wil dat zeggen dat die 1% kleiner kan zijn, of 1% groter. Dat is niet er in de bron staat.

the planet is almost exactly the same size as our own, clocking in at 99% of Earth’s diameter.

Dus de planeet heeft een diameter die 99% is van die van de aarde, oftewel +/- 12614km.

@Neocortex-re Waarom herhaal je wat ik al zeg?

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 23 juli 2024 12:47]

[Neocortex-re]

'De planeet is vrijwel precies even groot als de onze, met een diameter van 99 procent van die van de aarde.'

De 99 procent refereert niet aan een nauwkeurigheid of een procent meer of minder.

[bamboe]

Ik vind het nog steeds knap om dit te beweren, ik bedoel, als een planeet het licht van de ster tegen houd, dan moet het vlak waar in hij ligt ook weer precies in de richting van ons zonnestelsel staan, Als wij als waarnemer boven dat vlak staan kan die planeet rondjes draaien maar we zullen geen vermindering van licht waarnemen. De hoek van het vlak waar de planeten in staan ten opzichte van de aarde heeft ook weer invloed op het verlies van licht als we wel redelijk in dat vlak waarnemen.

[himlims_]

Denk dat vrij gebruikelijk is; massa wordt soms vergeleken met x aantal onze zon

grootte vergelijkbaar met aarde (groter, kleiner %)

Gok dat dit is gedaan vanwege de herkenbaarheid, de effectieve massa van de zon of de diameter in km zal bij vele niet bekend zijn. Maar als iets 2x de grootte van aarde heeft kan men daarbij een voorstelling maken.

[cool1971]

U bent 41,25 jaar?

[Ritsert]

Dat heb je als je de aarde zelf als eenheid gebruikt. Hetzelfde zou gebeuren als we de leeftijd van Sacha de Boer als eenheid zouden gebruiken. "Ik ben 1,23 Sacha's oud." Zal lastig rekenen worden aangezien de leeftijd van Sacha de Boer meer verandert ten opzichte van de diameter van de aarde over tijd.

[PearlChoco]

Ik denk dat men bedoelt dat er een nauwkeurigheidsfout kan zijn van max 1%.

[Freakiebeakie]

Ze hadden wat mij betreft ook die 99% wel weg kunnen laten, als ze zeggen de diameter komt overeen met die van de aarde dan was dat wat mij betreft voldoende.
Vind het wel bizar hoeveel planeten we op deze manier al kunnen waarnemen. Er moeten echt ontzettend veel planeten zijn die vanuit ons oogpunt niet tussen ons en hun ster door reizen die we dus nooit kunnen waarnemen op deze manier

[kramer65]

LHS 475 b draait in slechts twee dagen om zijn ster heen. Dat maakt dat het zo warm is op de planeet,

Waarom is een planeet warm als hij snel om z'n ster draait? Met wrijvingswarmte lijkt het me niet te maken kunnen hebben, omdat de ruimte een vacuüm is. Het enige dat ik kan verzinnen is dat als hij snel draait, hij ook dichterbij de ster moet staan en daarom meer stralingswarmte van de ster ontvangt. Maar dan is de reden toch dat hij dichterbij staat, niet dat hij sneller draait? Iemand meer kennis dan ik?

[ro8in]

Mensen reageren hier wel als hij sneller draait zit hij dus dichter op de ster, maar ik zie de relatie niet van omloopsnelheid en afstand tot de ster? Ja tuurlijk als hij dichter op de ster zit is het een korter rondje. Net zoals je in een binnenbocht er eerder doorheen bent dan in de buitenbocht. Maar dat heeft niets met snelheid te maken. Je hebt enkel een kortere afstand af te leggen. Met 200km/h in de buitenbocht ben je nog altijd sneller dan met 20km/h in de binnenbocht (afhankelijk van hoe breed de weg is natuurlijk). Een planeet in de buitenste ring kan nog altijd sneller een rondje maken, dan een planeet in de binnenste ring als hij maar snel genoeg gaat.

Wellicht dat iemand mij dit kan uitleggen?

[Reactie gewijzigd door ro8in op 23 juli 2024 12:47]

[Reptile209]

Dat is de 3e wet van Kepler: er is een vaste relatie tussen de omloopsnelheid en de afstand tot de ster. Zie bijvoorbeeld dit:

quote: https://natuurkundeuitgel...en.php?video=planeetbanen

Johannes Kepler (een Duitse astronoom) ontdekte in de 16e eeuw dat er een verband is tussen de afstand van een planeet tot de zon (de baanstraal) en zijn omlooptijd. De derde macht van de afstand (r³ en het kwadraat van de omlooptijd (T²) blijken rechtevenredig met elkaar te zijn.

En stel je even voor: als je op een afstand r van de zon rondjes draait, kunnen er 3 situaties zijn:
1. je gaat te snel voor die baan. Dan vlieg je naar buiten toe (kom je in een hogere baan, r neemt toe), totdat je snelheid klopt met de afstand.
2. je gaat te langzaam voor die baan. Dan wordt je harder aangetrokken dan dat je 'wegvliegt' en kom je in een lagere baan (r neemt af) tot wederom een evenwicht bestaat.
3. je snelheid klopt precies. Je zit in een stabiele baan op die afstand.

[Reactie gewijzigd door Reptile209 op 23 juli 2024 12:47]

[Alex3]

Niet helemaal: als je snelheid te hoog is voor de afstand vlieg je zo ver naar buiten dat de snelheid te laag is voor de afstand. Daarna gebeurt het omgekeerde. Het resultaat is een ellipsvormige baan, tenzij je zo hard gaat dat je niet meer terugkomt; dan is de baan een hyperbool.

[Coolstart]

Reptile beschrijft het concept van de relatie tussen afstand en omwentelingssnelheid en dat basis-idee klopt wel helemaal want Kepler had via observaties gemerkt dat de relatie tussen omlooptijd en afstand van planeten tot hun ster een constante is.

Wat jij beschrijft is dat planeten in de praktijk niet in een perfecte cirkel rond hun zon draaien gaan maar in een ellips.

Dit komt omdat een ster niet in het midden van de planeetbaan staat, maar een beetje afwijkt. De planeten zelf sleuren dus ook aan de ster waardoor de ster ook nog eens rond een denkbeeldig punt draait. Ook planeten verstoren ook elkaars baan waardoor ze niet in een perfecte cirkel rond hun ster draaien.

Dit betekent dat de afstand tussen een planeet en de zon tijdens de baan varieert, en de planeet dus soms iets verder weg is van de zon en soms iets dichterbij. Dit geldt voor de meeste planeten in ons zonnestelsel. Mercurius heeft zelfs bijzondere excentrische baan vanwege de aanwezigheid van de planeten Venus en de aarde die invloed heeft op zijn baan.

Het is eigenlijk waanzin hoeveel we kunnen berekenen en observeren ondanks de gigantische afstand.

Via de wetten van Kepler of gravitatie lensmethode kan je redelijk precies de diameter, de massa van een ster en de baan van een exoplaneet berekenen.

Via transit spectroscopie kan je de atmosfeer van een planeet bestuderen omdat stoffen zoals bijvoorbeeld waterdamp of zuurstof zeer specifieke golflengtes van het licht filteren. Via ultraviolet licht kan je kijken of een atmosfeer ozon bevat en waterdamp en koolstofdioxide kan je via infrarood bestuderen. Ze kijken dan steeds welk licht er gefilterd wordt om de atmosfeer uit te lezen.

Om wolken te detecteren gaan ze kijken naar variatie in de hoeveelheid licht dat de planeet doorlaat per transitie. Ook polarisatie van het licht (Via een Polarimeter) is een goede methode de atmosfeer te bestuderen. Bijvoorbeeld, als het licht van een exoplaneet sterk gepolariseerd is, kan dat wijzen op een atmosfeer met veel kleine deeltjes, zoals stof of wolken. Anderzijds, als het licht van een exoplaneet nauwelijks gepolariseerd is, kan dat wijzen op een atmosfeer met grotere stofdeeltjes of een atmosfeer met veel gas. Ik dacht zelf iets gelezen te hebben dat je via polarisatie-variatie kan detecteren of een planeet winderig is of niet.

Ook de ster zelf zegt ook iets over de exoplaneet. Rode dwergsterren zijn vaak kleine, koele sterren maar stoten spijtig genoeg grote hoeveelheden UV-straling uit wat nefast is voor organismen en dan is zo'n planeet enkel leefbaar als er grote hoeveelheden waterdamp of methaan in de atmosfeer zijn. Langs de andere kant zijn Rode dwergsterren een van de oudste soorten sterren in ons universum. Dit wil zeggen dat potentieel leven heel wat miljarden jaar extra tijd heeft gekregen om zich te ontwikkelen.

In dit geval zeggen de onderzoekers dat geen dikke atmosfeer is en weinig methaan. Dat is geen goed de kans op leven. Ook hevige concentraties CO2 kunnen geen UV licht tegenhouden. Daar heb je eerder stikstof, zuurstof en ozon voor nodig.

Beeld je in dat je dicht bij de aarde een exoplaneet tegenkomt met aardse kenmerken. Dus een atmosfeer met zuurstof, waterdamp, variabele wolken, ozon, stikstof en co2 en dan nog eens in een leefbare (afstand) omloop rond zijn ster draait met een gemiddelde temperatuur van 15 graden. Dan slaap je de eerste dagen niet van extase ;-) Kepler-186f is een kanshebber maar die staat die wel op 500+ lichtjaar. Dat is wat ver om aardachtigen met zekerheid te analyseren.

Normaal gezien worden exoplaneten eerst gespot via een andere telescoop (bijv kepler) maar in dit geval hebben de onderzoekers zelf een exoplaneet ontdekt met de James webb telescoop.

Exoplaneet-onderzoek mag 25% van de tijd in beslag nemen. Het hoofd doel van de James webb is deep space onderzoeken. Daar is ook het meeste geld ingestoken tijdens de ontwikkeling.

[Reactie gewijzigd door Coolstart op 23 juli 2024 12:47]

[Fluttershy]

Wellicht dat iemand mij dit kan uitleggen?

Zwaartekracht.

Als een planeet te snel om een ster zou draaien dan verliest de zwaartekracht het van andere krachten en is het exit planeet.

Te langzaam dan wint de zwaartekracht en slurpt de ster de planeet op en dan is het exit planeet, maar dan een hele andere exit.

[Lapjespoes]

Het klopt volledig wat Fluttershy hier zegt. Voor een stabiele baan om een ander object heb je een bepaald bereik aan snelheden waarbij het object in de baan blijft.

Als tijdens de formatie van een zonnestelsel een gevormde (proto)planeet botst met een andere planeet en hierdoor een verhoogde snelheid (of andere richting) krijgt, destabiliseert de baan en kan de planeet hierdoor uit de grip van de (proto)zon vliegen. Met een verlaagde snelheid kan het richting de zon gaan en inderdaad opgeslurd worden.

Als wij op de één of andere manier met een doomsday machine de snelheid van de maan om de aarde heen versnellen, zal diens baan om de aarde vergroten en destabiliseren. Dit is een gevolg van de werking van zwaartekracht en middelpuntvliedende kracht, concepten die je als het goed is op de middelbare school meegekregen hebt.

[jastas]

Ik vind het vooral jammer dat jij beweert dat ie fout zit, zonder een gestaafd tegenantwoord te bieden..

[Alex3]

Dat heb ik al in een eerdere reactie uitgelegd. Als de snelheid niet bij de baan past krijg je een ellips.

[hcQd]

Omdat er een verband is tussen omloopsnelheid en afstand, de derde wet van Kepler,.

[Morkatog]

Beat me to it Voor meer verdieping is hier voor geïnteresseerden nog een artikel met meer uitleg over Kepler's 3rd law.

[kramer65]

Ok, dat begrijp ik. Maar dan is het toch logischer om te zeggen dat de planeet dichter bij de ster staat en dus warmer is. Het klinkt zo onlogisch om te zeggen dat hij snel draait en dáárom warm is. Hij is niet warm omdát hij snel draait, maar omdat hij dichtbij staat.

[holoduke51]

dichterbij is meer warmte. Zo simpel is dat.
Daarnaast moet een object van een bepaalde massa een snellere baan hebben naarmate die dichterbij staat.
Daarom hebben verre planeten zoals bv uranus een looptijd van +-80 jaar. en Mercurius de dichtbijzijnde planeet 80 dagen. Hoe lichter de massa hoe langzamer de looptijd. Hoe zwaarder hoe sneller de looptijd.
Meeste exo planeten die worden gevonden staan dichtbij hun zon en hebben een hoge massa wat betekend dat ze in enkele uren of dagen rond de zon bewegen. Dit maakt het detecteren eenvoudiger.
Je moet je voorstellen dat voor het vinden van een Uranus achtige planeet maar een keer in de 80 jaar een mogelijkheid bestaat om deze te zien.

[Kriekel]

Doet de massa er toe? Ik dacht van niet. Het is puur de afstand en de snelheid van het object. Als je een satelliet in orbit rond de aarde afremt komt hij dichterbij en als je hem versneld gaat hij verder weg staan. Dit zelfde principe geld voor de maan, maar ook voor de baan van de aarde rond de zon, danwel voor de ban van ons zonnestelsel rondom de kern van de melkweg.

Waar de massa er wel toe doet is waar het zwaarte punt van de twee objecten ligt. Voor een satelliet ligt dat (zo goed als) in het centrum van de aarde, maar voor de maan ligt dat er net iets naast (getijden)

[mjz2cool]

De massa doet er zeker wel toe, als de aarde meer massa zou krijgen zou de baan om de zon kleiner worden als de omloopsnelheid gelijk zou blijven, of gewoon instabiel zijn als deze snelheid te laag is voor een baan. De omloopsnelheid zou dan hoger moeten worden om in dezelfde baan te kunnen blijven.

Objecten met een hele lage massa zoals kunstmatige satelieten hebben hier niet zoveel last van, omdat die maar tot enkele tonnen wegen. Het verschil tussen verschillende satelieten is dus te verwaarlozen.

[CivLord]

@Kriekel
De massa van de planeet is volstrekt onbelangrijk. Het is de massa van de ster die bij een bepaalde omloopsnelheid de afstand bepaald. Die is voor een lichte of zware planeet exact gelijk.

Zo is voor de Aarde enkel de massa van de Aarde bepalend voor de afstand waarop een satelliet met een bepaalde snelheid om de Aarde draait, ongeacht of het een communicatiesatelliet is van een paar ton of een cubesat van een paar kilo.

[RJG-223]

De massa van de planeet is volstrekt onbelangrijk. Het is de massa van de ster die bij een bepaalde omloopsnelheid de afstand bepaald. Die is voor een lichte of zware planeet exact gelijk.

Zo is voor de Aarde enkel de massa van de Aarde bepalend voor de afstand waarop een satelliet met een bepaalde snelheid om de Aarde draait, ongeacht of het een communicatiesatelliet is van een paar ton of een cubesat van een paar kilo.

Strikt genomen heeft @Kriekel ik bedoel: @Lapjespoes gelijk. Hij legt het alleen niet uit op een manier dat jij ook begrijpt waarom jij aan de ene kant wel gelijk hebt, maar dat hij aan de andere kant ook gelijk heeft.

Ik zal het proberen:

De enige reden waarom de massa van de planeet (of van de kunstmaan) onbelangrijk is, is omdat die heel erg veel kleiner zijn dan de massa van het object waarom ze heen draaien. Als de aarde twee keer zo zwaar zou worden, dan is dat nog steeds zo veel minder dan de zon, dat er eigenlijk niets verandert. Echter, als de massa van de aarde de helft was van de zon, en hij zou ineens twee keer zo zwaar worden, of zelfs maar 10% zwaarder, dan zou er wel degelijk merkbaar iets veranderen aan de banen van de (zware) aarde en de zon om elkaar heen (je kunt het dan niet meer hebben over de aarde die om de zon draait).

Ik vermoed, dat als de maan ineens twee keer zo zwaar wordt, dat dat wel degelijk een duidelijk merkbaar / zichtbaar effect heeft op zijn baan om de aarde. Ik zou moeten nazoeken hoe het berekend moet worden, en hoe groot dat effect dan werkelijk is.

[Reactie gewijzigd door RJG-223 op 23 juli 2024 12:47]

[CivLord]

Wanneer de massa van de planeet groot is ten opzichte van die van de ster (niet meer te verwaarlozen), dan heeft dat invloed op het middelpunt waar zowel de ster als de planeet om heen draaien.
Maar dan nog heeft elke massa, van verwaarloosbaar klein tot enorm groot, dat met een bepaalde snelheid een cirkelvormige baan rond het massa-middelpunt draait, exact dezelfde afstand tot dat massa-middelpunt.

[mjz2cool]

Weer wat geleerd, ik heb het ook nog even opgezocht, maar de massa van het object wat een baan om een planeet of ster maakt heeft dus inderdaad geen invloed op de omloopsnelheid.

[Jeffrey_KL]

Zoals @Kriekel al zegt doet de massa er niet toe. Anders zou het ook betekenen dat de geostationaire baan per satelliet zou verschillen op basis van de massa.

[Lapjespoes]

CC @Kriekel: De massa doet er wel degelijk toe. De uiteindelijke factor is de acceleratie veroorzaakt door zwaartekracht, maar zwaartekracht wordt op zijn beurt veroorzaakt door alle vormen van energie en met name massa. Als de zon nu opeens de helft van haar massa verliest, neemt de aantrekkingskracht dermate af dat de Aarde (en de meeste andere planeten) weggeslingerd worden van ons zonnestelsel. Andersom geldt ook dat als de Aarde een enorm deel van haar massa verliest, de baan rond de zon toeneemt of zelfs destabiliseert. Andersom, zoals hierboven gesteld, geldt dus ook dat een zwaarder object met een hogere aantrekkingskracht een hogere snelheid moet hebben om in eenzelfde orbit te blijven dan een object met minder massa.

Waar de vergissing waarschijnlijk in ligt is het feit dat voor kleine objecten als satellieten de eigen aantrekkingskracht zodanig klein is dat we deze wiskundig verwaarlozen. Als we het hebben over een ding van zo'n zesduisend kilo (bijvoorbeeld de James Webb telescope), is dat natuurlijk niets in verhouding met de zon dat zo'n 27 orders van magnitude meer massa heeft.

https://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_speed

[mjz2cool]

Zoals @CivLord me al corrigeert: de massa van een sateliet doet er niet toe. Na wat zoeken kwam ik op de volgende pagina: https://sage-answer.com/how-does-mass-affect-orbital-motion/
Alleen de massa van het object waar de sateliet zich omheen beweegt is van belang.
Als de massa van de Aarde afneemt, zal de baan om de Zon dus niet veranderen.

[Lapjespoes]

Maar dit klopt dus niet. De massa van beide objecten is van belang. Er is wel een punt waarop massaverschillen dermate groot worden dat de baanverschillen (afstand en snelheid) vrijwel onveranderd blijven, maar hier is "vrijwel" het kernwoord: er is wel degelijk een verandering hoe klein dan ook.

Ik vermoed dat er een verschil in interpretatie van de opmerkingen hierboven is. De massa verandert de snelheid van een object in orbit niet (direct). Maar de massa doet er wel toe als we spreken over de snelheid van een object in orbit. Twee verschillende manieren om dezelfde informatie in verband te brengen. In het laatste geval gaat het dus om het feit dat een zwaarder object een hogere snelheid moet hebben om in dezelfde baan te zitten als een lichter object.

[Reactie gewijzigd door Lapjespoes op 23 juli 2024 12:47]

[Tintel]

En als de afstand tot het 'center' object dermate klein is dat de (kleine) massa van het orbiterende object wel gaat meetellen dan moet de snelheid van dit object toch verschrikkelijk hoog zijn?

Anders gezegd: het is vast ook te berekenen wat de minimale afstand tot een 'center' object moet zijn om de eigen massa praktisch irrevant te maken?

Waarbij de dampkring dan al een minimum oplevert omdat daarbinnen de snelheid vrij snel terugloopt.

[Karel_Appel]

Domme vraag misschien, maar ik vind het wel interessant allemaal, maar door de eeuwen heen neemt de massa van de zon toch af? (doordat deze langzaam opbrandt).
Als dat juist is, klopt het dan ook dat de aarde steeds iets verder van de zon af komt te staan? (uiteraard ook weer heel langzaam)

[Lapjespoes]

Dat is juist, maar dat gebeurt inderdaad extreem traag, zodanig dat de zon eerder een rode reus wordt en de binnenplaneten opslokt dan dat deze planeten een significant hogere baan krijgen.

[GeroldM]

Is niet het zo dat de massa van een ster niet echt veel afneemt over de periode dat deze bestaat?

Omdat er fusie plaatsvind en er dus nieuwe elementen worden gevormd in de ster. Waar de Zon steeds minder aan overhoud over de gehele leeftijd is "brandstof" om te blijven branden. Nou is er wel sprake van zonnevlammen en niet alle elementen vallen weer terug naar de Zon vanwege zwaartekracht. Maar de Zon is enorm qua omvang en voor zover ik had begrepen is 95% van alle massa in dit hele zonnestelsel gelokaliseerd in de Zon. De rest is verdeeld over alle planeten + manen + asteroiden in dit zonnestelsel.

Wanneer de Zon te weinig "brandstof" over heeft om in huidige vorm te blijven werken, dan zorgt de zwaartekracht ervoor dat de Zon krimpt, waardoor de Zon veel druk opbouwt. Als die druk hoog genoeg word, dan dijt de Zon uit en slokt het Mercurius, Venus en de Aarde op. Daarna komt alles tot rust en krimpt de Zon weer, want zwaartekracht blijft een ding. Door de expansie en krimp is er genoeg "brandstof" om nog voor een hele lange periode als een rode gigant te fungeren. Maar ook dat houdt een keer op en dat resulteert dan weer in het krimpen van de Zon tot ongeveer de omvang van de Aarde die het nu heeft. Dan valt het onder de classificatie: witte dwerg.

[911GT2]

Waarom staat hij dichterbij, kan zijn snelheid niet gewoon hoger zijn?

[mjz2cool]

Nee, een hogere omloopsnelheid betekent een kleinere baan of een hogere massa.

[911GT2]

Ah ok, dat wist ik niet. Thanks

[mjz2cool]

Foutje, de massa heeft geen invloed op de omloopsnelheid en andersom heeft iemand anders me op gewezen. Dus een hogere omloopsnelheid betekent een kleinere baan.

[911GT2]

Maar er kan dus geen hogere massa en hogere snelheid zijn bij een kleinere baan als de aantrekkingskracht van de ster bijvoorbeeld hoger is?

[mjz2cool]

Als ik het goed begrijp heeft de massa van een sateliet geen invloed op de baan, maar het is puur de massa en diameter van de ster die de omloopsnelheid bepaalt.

[Lapjespoes]

De massa van een satelliet heeft wel degelijk invloed op de baan. De snelheid in een bepaalde baan blijft dan wel gelijk, maar de baan zelf hangt af van de massa van het object. Als je de zon zou vervangen met een zwart gat tien keer zo zwaar, reken maar dat de banen veranderen. (En we allemaal deaudt gaan, maar dat terzijde.)

[Playa del C.]

De reden waarom een planeet warmer wordt als hij sneller om zijn ster draait, is inderdaad dat hij dichterbij de ster staat. Wrijvingswarmte speelt geen rol.

[Arm1n]

Er is wel een ander soort "wrijvingswarmte" die een rol kan spelen, namelijk sterke getijden. Zo wordt de maan Io opgewarmd doordat de planeet uitzet en krimpt omdat deze zo dicht om Jupiter draait (en een excentrische baan heeft vanwege twee andere manen).

[Gameboy]

Inderdaad, net als dat een andere Jupiter-maan (Europa) vermoedelijk ook een vloeibare oceaan heeft, onder een (relatief) dunne laag ijs, en ook zo voor de Saturnus-maan Enceladus.

De energie (warmte) die ervoor nodig is om dat vloeibaar te houden, is afkomstig van de getijdekrachten van de eccentrische (elliptische) banen van de meeste manen om hun planeet.

[RJG-223]

Er is wel een ander soort "wrijvingswarmte" die een rol kan spelen, namelijk sterke getijden. Zo wordt de maan Io opgewarmd doordat de planeet uitzet en krimpt omdat deze zo dicht om Jupiter draait (en een excentrische baan heeft vanwege twee andere manen).

het zou heel goed kunnen dat een planeet die zo dicht bij de ster draait, 'tidally locked' is (ik weet de nederlandse term even niet), zodat dezelfde kant van die planeet altijd richting de ster is gekeerd. Net zoals bij onze maan. Dan is er geen wrijvingswarmte door getijdekrachten.

[Gameboy]

Het gaat niet alleen om de rotatie van de betreffende maan, maar om het feit dat het een elliptisch baan is. Op verdere afstand zijn de getijdekrachten minder groot, waardoor de maan iets meer zijn natuulijke bolvorm aanneemt. En dichter bij de planeet wordt de maan meer "uitgerekt" door de grotere getijdekrachten.

Die vervorming zorgt voor warmte-opwekking in de maan, dus met een "tidally locked" maan wordt er nog steeds warmte opgewekt, al zal dat minder zijn dan met een andere rotatiesnelheid.

[jastas]

Niet enkel de afstand tot de ster speelt een rol, maar ook de eventuele aanwezigheid van een atmosfeer. Zo staat Mercurius dichter bij de zon dan Venus, terwijl het op die laatste toch een pak warmer is.

[GeroldM]

Inderdaad, in kraters op Mercurius waar de Zon nooit schijnt, is zelfs ijs waargenomen. De atmosfeer op Venus houdt de warmte die het ontvangt vast, waardoor het daar heel veel warmer is dan op Mercurius.

[no_way_today]

Ook de aantrekkingskracht kracht is sterker hoe dichterbij een planeet bij een ster staat.

[LA-384]

Je hebt score 0 (irrelevant), maar volgens mij heb je wel een goed punt. Sterke zwaartekracht betekent dat de planeet "gekneed" wordt, wat tevens ook warmte kan geven. Dit gebeurt bij diverse manen rond de gasreuzen.

[Aeternum]

Dat verklaart toch het vermoeden dat er vloeibaar water op 1 van de manen van jupiter is (onder een ijslaag)?

[no_way_today]

Klopt, zeker als er water op een planeet is. Die geeft extra effect.

[Bleak]

Als je het artikel waar aan gerefereerd word zelf leest word dit verband ook helemaal niet gelegd:

Webb also revealed that the planet is a few hundred degrees warmer than Earth, so if clouds are detected, it may lead the researchers to conclude that the planet is more like Venus, which has a carbon dioxide atmosphere and is perpetually shrouded in thick clouds. “We’re at the forefront of studying small, rocky exoplanets,” Lustig-Yaeger said. “We have barely begun scratching the surface of what their atmospheres might be like.”

The researchers also confirmed that the planet completes an orbit in just two days, information that was almost instantaneously revealed by Webb’s precise light curve. Although LHS 475 b is closer to its star than any planet in our solar system, its red dwarf star is less than half the temperature of the Sun, so the researchers project it still could have an atmosphere.

[Reactie gewijzigd door Bleak op 23 juli 2024 12:47]

[DropjesLover]

Een snelle baan betekent dat hij heel dicht bij z'n ster staat. Met 2 dagen er pal naast. Het verschil tussen een kampvuurtje en op comfortabel 5m afstand staan (de aarde) en er op 10cm naast staan.

[Kriekel]

Maar ons kampvuur brand wel twee keer zo warm als dat van LHS 475 b.

[TagForce]

Maar 150 graden op 10cm is nog steeds minder comfortabel dan 300 graden op 5 meter.

[RJG-223]

Maar 150 graden op 10cm is nog steeds minder comfortabel dan 300 graden op 5 meter.

Die ster is niet alleen minder warm, maar ook kleiner. Een kleiner vuur van 300 graden geeft ook minder hitte dan een groot vuur van 300 graden. Daarnaast is de straling van een koelere ster ook veel minder intens, en is die ook bijna allemaal in veel lagere frequenties (rood, infra-rood). Dus het is niet zo dat een ster met de halve temperatuur, ook de helft van de hoeveelheid energie uitstraalt. Zie ook : black body radiation.

Edit: de uitgestraalde energie staat in verhouding tot de vierde macht van de temperatuur. Dus een ster van dezelfde grootte, maar met de helft van de temperatuur (in Kelvin), straalt maar 6.25% zo veel energie uit. Als de ster ook nog eens kleiner is (en dat is meestal zo, anders zou de ster wel warmer zijn), dan wordt dat dus nog minder.

[Reactie gewijzigd door RJG-223 op 23 juli 2024 12:47]

[Fluttershy]

Maar dan is de reden toch dat hij dichterbij staat, niet dat hij sneller draait?

Dat klopt, dat willen ze ook zeggen met een omlooptijd van twee dagen.

Waarschijnlijk omdat men de werkelijke snelheid niet met genoeg zekerheid kan bepalen, maar wel de omlooptijd.

Mercurius heeft een omlooptijd van 88 dagen en wij hebben een omlooptijd van 365 dagen. Hiermee probeert men dus een idee neer te zetten van de nabijheid van de planeet bij de ster zonder over afstanden te beginnen. (die men toch niet zeker genoeg weet)

Dit alles natuurlijk wel met de aanname dat hoe dichter bij de zon, hoe korter de omlooptijd... Maar dat is een redelijk veilige aanname.

[kramer65]

Van alle antwoorden die ik heb gekregen is dit volgens mij de enige die echt mijn vraag beantwoord. Dus ze kunnen niks zeggen over de afstand specifiek, maar de omloopsnelheid suggereert dat de afstand klein is, en daarom is het warm.

Als je een artikel voor niet-experts schrijft dan lijkt me dat je een dergelijk verband (alhoewel deduceerbaar) niet zomaar als gegeven kan beschouwen.

[himlims_]

compleet irrelevant; waarom wordt de tijdaanduiding van Baltimore gehanteerd?

[ImNotnoa]

Omdat hij wordt "aangestuurd" vanuit het Space Telescope Science Institute in Baltimore

https://en.wikipedia.org/...lescope_Science_Institute

[Reactie gewijzigd door ImNotnoa op 23 juli 2024 12:47]

[wildhagen]

Daar zit het Space Telescope Science Institute die de James Webb-missie coordineert.

[Verwijderd]

korte samenvatting: daar zit mission control qua communicatie met de telescoop.

The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, plays a key role in communicating with NASA's James Webb Space Telescope. STScI houses Webb's Mission Operations Center, which commands and controls the telescope.

[Playa del C.]

De tijdaanduiding van Baltimore wordt gebruikt in de ruimtevaart omdat de NASA haar hoofdkwartier in deze stad heeft. De tijd die daar wordt gebruikt, bekend als Coordinated Universal Time (UTC), wordt ook gebruikt als referentiepunt voor de communicatie en navigatie van ruimtevaartuigen. Dit helpt om ervoor te zorgen dat er geen verwarring ontstaat over de tijd waarop specifieke gebeurtenissen plaatsvinden tijdens een ruimtevaartmissie.

[Migrator]

Uh, in Baltimore wordt normaal gesproken geen UTC gebruikt hoor

Baltimore kent Eastern Standard Time (EST, UTC-5) en Eastern Daylight Time (EDT, UTC-4).

Vandaar ook de vraag van @himlims_; waarom wordt er een lokale tijd gebruikt (die bovendien last heeft van zomertijd/wintertijd) in plaats van UTC, de referentietijd die we met z'n allen hebben bedacht om zo min mogelijk last te hebben van tijdzoneberekeningen.

[Verwijderd]

ligt er maar net aan voor wie dat plaatje bestemd was.

[Migrator]

Het is gepubliceerd door NASA en was dus sowieso voor een breder publiek bestemd. Dat er dan alsnog gefocust wordt op Amerika door een Amerikaanse tijdzone te gebruiken is, eh, typisch.

[ATS]

Eh... nee. Baltimore gebruikt geen UTC. Baltimore zit op momenteel op EST (Eastern Standard Time, UTC-5h), en vanaf half maand tot begin november op EDT (UTC-4h). Juist omdat "Baltimore" tijd geen stabiele tijd is maar er net als hier zomer en wintertijd gebruikt wordt, is het niet logisch om dat als referentie te gebruiken. UTC zou een stuk logischer zijn, omdat die tijd wel stabiel is.

[NIMIC]

Nou UTC is de London time zone.

Baltimore is UTC -5.

Zie ook: World Time Zones map op Wikipedia

[RJG-223]

Nou UTC is de London time zone.

Bijna. Het is de Londense wintertijd.

[Downloads]

De planeet draait vlot om de ster heen, een indicatie dat de planeet dichtbij de ster staat.

[Fly-guy]

Wat overigens ook de reden is waarom deze ontdekt is. Een planeet die elke twee dagen voor zn ster voorbij gaat is veel makkelijker te zien dan een planeet die er 12 jaar over doet.
Je hebt immers meer passages per onderzoek.

Helaas betekent dat wel dat het langer duurt voordat we planeten vinden (met deze telescoop) waarvan we kunnen zeggen dat ze echt op aarde lijken.

[BruT@LysT]

En dat verklaart ook weer waarom het moeilijk is om vergelijkbare planeten te vinden zoals Aarde met een oplooptijd van 365 dagen.

[no_way_today]

Blijft fascinerend hoeveel er nog ontdekt wordt en zal worden. Dan zoom je weer in naar de aarde en dan is dat maar een triest rotsenhoopje waar het lijkt dat mensen elkaar om geloof de haren in vliegen of om de oost-west tegenstelling. De kern is macht en grondstoffen. Die zijn in veel grotere hoeveelheden in de ruimte, ik hou m’n hart vast. Zeker nu landen claims op de maan willen gaan leggen. Vanuit dat oogpunt is het wellicht beter om niks meer te willen ontdekken.

[DJH]

Zeg nooit nooit, maar we kunnen daar toch nooit komen (41 lichtjaar van de aarde). Dus we zullen het toch echt met de grondstoffen van de aarde moeten doen. Zo'n exoplaneet zover weg is leuk om te ontdekken door tijdelijke blokkade van het licht van de ster, maar behalve een leuk nieuwsbericht heb je er weinig aan. Een foto van deze exoplaneet maken is al onmogelijk, laat staan er iets heensturen. Er zijn een ontelbaar aantal sterren met waarschijnlijk elk een stuk of wat planeten. Deze lijkt wellicht wat op Venus. Oke... Je hoeft je hart nog niet vast te houden hoor.

[Reactie gewijzigd door DJH op 23 juli 2024 12:47]

[KKose]

Jammer dat zelfs JW geen directe mooie fotos kan maken van deze planeten. Het is zeker formidabele prestatie wetenschappelijk gezien, maar toch ..

[Reactie gewijzigd door KKose op 23 juli 2024 12:47]

[UraniumBullet]

Dit is oprecht nog best wel gaaf.