17 december 2025 14:17
De bizarre citroenvormige exoplaneet links en de pulsar rechts. Beeld: NASA/ESA/CSA/Ralf Crawford (STScI).
Astronomen hebben een exoplaneet ontdekt met een opmerkelijke atmosfeer. Ze begrijpen niet hoe deze planeet gevormd kan zijn.
Wetenschappers hebben een mysterieuze exoplaneet ontdekt (een planeet buiten ons zonnestelsel). PSR J2322-2650b, zoals hij is genoemd, heeft namelijk een atmosfeer die voornamelijk bestaat uit helium en koolstof – iets wat nog nooit eerder is gezien. “Ik herinner me dat we, nadat we de gegevens hadden verzameld, allemaal reageerden met: ‘Wat is dit in hemelsnaam?’”, zegt onderzoeker Peter Gao in een persbericht van de NASA. Het is een raadsel hoe de exoplaneet gevormd kan zijn.
Lees ook:
PSR J2322-2650b heeft ongeveer evenveel massa als Jupiter, maar lijkt verder weinig op die gasreus. De exoplaneet heeft waarschijnlijk dikke koolstofwolken die in de binnenste regio’s onder extreme druk kunnen condenseren en diamanten vormen.
De planeet draait bovendien rond een bizarre ster, een pulsar. Dit is een snel draaiende neutronenster die evenveel massa heeft als de zon, maar slechts zo groot is als een stad. PSR J2322-2650b draait heel dicht rond deze ster: hij doet er maar 7,8 uur over om een volledig rondje te maken. De zwaartekracht van de veel zwaardere pulsar trekt daardoor krachtig aan de planeet, waardoor die een vreemde citroenvorm heeft.
De onderzoekers bestudeerden de exoplaneet met de James Webb-ruimtetelescoop. De pulsar zendt vooral gammastraling en andere hoogenergetische deeltjes uit en deze zijn onzichtbaar voor de infrarood-instrumenten van Webb. Hierdoor konden de astronomen de planeet in beeld brengen zonder dat het heldere licht van een ster in de weg zat. Ze konden hem daardoor in veel meer detail bestuderen dan andere exoplaneten.
Zo ontdekten ze de merkwaardige atmosfeer. In plaats van de gewoonlijke moleculen – zoals water, methaan en koolstofdioxide – vonden ze helium en moleculaire koolstof (instabiele moleculen die alleen uit koolstofatomen bestaan)
Vooral de moleculaire koolstof verbaasde de onderzoekers. Op de planeet is het tussen de 650 en 2000 graden Celsius. Bij deze hoge temperaturen bindt koolstof normaal gesproken met andere atomen in de atmosfeer, zoals zuurstof en stikstof. Dat dit niet gebeurt, suggereert dat PSR J2322-2650b amper andere atomen in zijn atmosfeer heeft. En dat is opmerkelijk, want bij geen van de ongeveer 150 andere bestudeerde (exo)planeten hebben astronomen moleculaire koolstof gedetecteerd.
Schrijf je in voor onze gratis nieuwsbrief en ontvang elke donderdag het interessantste nieuws uit de wereld van wetenschap en technologie in jouw inbox.
Het is dan ook een mysterie hoe PSR J2322-2650b kan zijn gevormd. “Het is heel moeilijk voor te stellen hoe je aan deze extreem koolstofrijke samenstelling komt”, zegt onderzoeker Michael Zhang. Geen van de bekende vormingsmechanismen zou hiertoe leiden.
Zijn collega Roger Romani heeft misschien wel een idee. “Naarmate de exoplaneet afkoelde, begon een mengsel van koolstof en zuurstof in het binnenste te kristalliseren. Zuivere koolstofkristallen zweefden vervolgens naar boven en vermengden zich met het helium, en dat is wat we nu zien. Maar vervolgens moet er iets zijn gebeurd om de zuurstof en stikstof weg te houden. En dat is echt nog een mysterie.”
“Maar het is fijn om niet alles te weten”, zegt Romani. “Ik kijk ernaar uit om meer te leren over de vreemdheid van deze atmosfeer. Het is geweldig om een puzzel te hebben om op te lossen.”
Een wetenschappelijk artikel over de ontdekking is gepubliceerd in het vakblad The Astrophysical Journal Letters.
Bronnen: The Astrophysical Journal Letters, NASA
Duik in de wereld van wetenschap, technologie en ruimtevaart met KIJK! Ontdek de meest fascinerende achtergronden, baanbrekende ontwikkelingen en de spannendste verhalen uit de ruimte.
Wil jij niets missen én profiteren van een scherpe aanbieding? Word nu lid van KIJK en lees meer voor minder!
