Atmosfeer exoplaneet verdwijnt in wolk van helium

Karlijn Klei

2018-12-07 10:02:24

Sterrenkundigen van onder andere de universiteiten van Amsterdam en Leiden hebben ontdekt hoe hete gasreusplaneten zijn gehuld in grote halo’s van heliumgas, een teken dat ze langzaam hun atmosfeer verliezen.

Bijeengehouden door de zwaartekracht, omhult een atmosfeer zijn planeet. Maar zo’n gasdeken hoeft niet voor eeuwig te zijn, schrijven onderzoekers in vakbladen Science en Astronomy & Astrophysics. Sterrenkundigen zagen namelijk met behulp van de CARMENES-spectrograaf hoe ijl heliumgas door ultraviolette zonnestraling uit de zwaartekrachtsvelden van twee hete gasreuzen geslingerd wordt – een aanwijzing dat de planeten hun atmosfeer langzaam verliezen.

Lees ook: Atmosfeer witte dwerg bevat 99,9 procent zuurstof

Helium

De eerste exoplaneet waarvan de onderzoekers ontdekten dat hij langzaam de atmosfeer verliest, is WASP69-b. Dat deden ze met behulp van hoge-resolutiespectrograaf CARMENES, waarmee zowel zichtbaar als infraroodlicht tot op een honderdduizendste nauwkeurig kan worden gemeten.

In transit (of overgang) – wanneer een planeet voor zijn zon langs beweegt – wordt een deel van het licht van de ster geblokkeerd. De onderzoekers zagen een ‘dip’ in het deel van het spectrum waarin helium licht absorbeert. Het is de relatief lange duur van deze absorptie dat volgens de onderzoekers suggereert dat WASP69-b atmosferische heliumdeeltjes als een soort komeetachtige staart met zich mee trekt.

Hete planeten

De sterrenkundigen onderzochten naast WASP69-b op dezelfde manier ook vier andere planeten; de hete exoplaneten HD 189733b en HD 209458b, de warme Neptunus-achtige GJ 436b en de allerheetste KELT-9b. Tegen de verwachtingen in was alleen bij hete Jupiter HD 189733b ontsnappende helium te zien. Anders dan bij de ‘staart’ van WASP69-b, is het ijle gas bij deze reus, als een soort halo, veel compacter.

Zonnestralen

Om te achterhalen waarom juist deze twee exoplaneten hun atmosfeer verliezen, nam het team ook de sterren waar de planeten omheen cirkelen onder de loep. Dankzij data van de XXM-Newton, een satelliet van de Europese ruimtevaartorganisatie, ontdekten de onderzoekers dat het de planeten zijn die de meeste gamma- en ultraviolette straling van hun zon ontvangen, waarbij het atmosferisch helium ‘ontsnapt’.

Een grote stap, vinden de onderzoekers. Het zou ons in de toekomst namelijk kunnen helpen uit te dokteren hoe de atmosfeer van exoplaneten veranderen.

Misschien nog wel interessanter, is dat men met het onderzoek en de resultaten uiteindelijk hoopt te achterhalen of extreme zonnestraling, hete Jupiter- of Neptunus-achtige gasreuzen kan ontdoen van hun gasdeken en ze zo kan veranderen in aardachtige planeten met dichtheden als die van Venus of aarde.

Bronnen: Science, Astronomy & Astrophysics, EurekAlert!

Beeld: Gabriel Perez Diaz, SMM (IAC)

KIJK 12/2018 complotBen je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws