Exoplanetensystemen

Een exoplaneetensysteem is een ster buiten ons eigen zonnestelsel waar een of meer exoplaneten omheen draaien. Exoplaneten in deze systemen variëren sterk in grootte, samenstelling en afstand tot hun ster, en ze vormen samen een geïntegreerde structuur waaruit men de planetenvorming en migratiekanalen van het universum kan afleiden.

De meeste systemen zijn ontdekt met de transitie- of transitmethode en de radiale-velociteitsmethode. Bij de transitmethode registreert men een periodieke daling in de sterhelderheid wanneer een planeet voor de ster langs beweegt; bij de radiale-velociteitsmethode ontstaat een verschuiving in de spectra vanwege de zwaartekracht van de planeten. Andere detectiemethoden zijn direct imaging, microlensing en astrometrie. Uit waarnemingen komen doorgaans gegevens over de planetengrootte of massa, de orbitaalperiode en de inclinatie van de baan, terwijl atmosferische eigenschappen pas bij gerichte follow-upstudies beschikbaar komen.

Er is veel variatie in de architectuur van exoplaneetensystemen. Sommige bevatten hot Jupiters—grote gasreuzen dicht bij de ster—andere zijn compacte multi-planetensystemen met meerdere werelden in nabije banen. Voorbeelden zijn TRAPPIST-1, dat zeven aardachtige planeten in een resonante keten herbergt; Proxima Centauri b, in de nabijheid van de nabijste ster; Kepler-90, met vele banen; en HR 8799, waarbij vier gasreuzen direct waargenomen zijn. Dergelijke systemen leveren cruciale informatie over planeetvorming en migratieprocessen en laten zien hoe divers werelden kunnen zijn.

De studie van exoplaneetensystemen helpt bij het inschatten van de frequentie van planeten in de Melkweg en de kansen op bewoonbare werelden. Toekomstige waarnemingen en instrumenten, zoals ruimte- en grote aardobservatoria, zullen de karakterisering van atmosferen verbeteren en mogelijk biosignaturen in meer systemen blootleggen.