Europese astronomen hebben een buitengewoon ongebruikelijke exoplaneet ontdekt met wolken van titaniumoxide, het sterkste broeikasgas dat de bovenste lagen kan verwarmen tot helse hoge temperaturen, en hebben de resultaten van hun waarnemingen gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
“De aanwezigheid van titaniumoxide in de atmosfeer van WASP-19b kan een buitengewoon ongebruikelijk effect hebben op hoe de verschillende lagen worden verwarmd en hoe de lucht erin stroomt. Het feit dat we het zo gedetailleerd hebben kunnen bestuderen, maakt ons erg blij en suggereert dat we soortgelijke waarnemingen kunnen doen voor andere planeten,”zei Ryan MacDonald van de Universiteit van Cambridge (VK).
Astronomen noemen "hete Jupiters" verwarmde gasreuzen die slechts 2,2-75 miljoen kilometer verwijderd zijn van hun sterren. In het zonnestelsel nadert zelfs Mercurius de ster niet dichter dan 46 miljoen kilometer, en daarom heersen echt helse temperaturen in de atmosfeer van dergelijke planeten - 1000-1300 graden Kelvin.
Het vinden van dergelijke planeten is veel gemakkelijker dan andere hemellichamen, en ze vormen de meeste exoplaneten die de wetenschap kent. De ontdekking van "hete Jupiters" bracht wetenschappers voor het eerst met het feit dat de atmosfeer op dergelijke planeten kan bestaan uit extreem exotische materialen. Zo zijn er in de afgelopen jaren planeten ontdekt met lood- en glaswolken, en lucht bestaande uit verdampte metalen en gesteenten, in de bovenste lagen waarvan het soms regent van robijnen en saffieren.
Relatief recent hebben wetenschappers volgens MacDonald verschillende "hete Jupiters" ontdekt, waarvan de atmosfeer werd verwarmd tot zelfs hogere temperaturen van meer dan 2,5 duizend Kelvin, en een ongebruikelijke structuur hadden - ze waren heter aan de buitenkant en kouder aan de binnenkant, zoals de stratosfeer van de aarde. De aanwezigheid van zo'n laag op hen bracht wetenschappers ertoe aan te nemen dat de atmosfeer van deze "hete Jupiters" wordt verwarmd door een superkrachtig broeikaseffect, dat kan worden gegenereerd door twee stoffen: titaniumoxide of vanadiumoxide.
MacDonald en zijn collega's bewezen dat dit in feite zo is, door het spectrum van de planeet WASP-19b te bestuderen, vier jaar geleden ontdekt in het sterrenbeeld Sails nabij een ster die qua grootte en massa vergelijkbaar is met de zon. Deze planeet maakt in slechts 18 uur één omwenteling rond zijn ster, waardoor wetenschappers elke dag kunnen observeren hoe de stralen van het licht door zijn atmosfeer gaan en interactie hebben met zijn moleculen, waarbij ze informatie over de chemische samenstelling met zich meebrengen.
Na tientallen keren te hebben gevolgd hoe het licht van de ster de atmosfeer van WASP-19b "doorboort", waren planetaire wetenschappers in staat om echte signalen van ruis te scheiden en de chemische samenstelling ervan te onthullen. Het bleek dat deze "hete Jupiter" een extreem exotische en hete planeet was.
De atmosfeer, zoals aangetoond door de metingen van wetenschappers, bestaat uit gloeiende waterdamp, natrium, helium en waterstof, en de bovenste lagen zijn bedekt met lagen koolwaterstofmist en "titanium" wolken. Hierdoor wordt de "stratosfeer" van WASP-19b verwarmd tot tweeduizend graden Kelvin, waardoor het een van de meest zwoele "hete Jupiters" is die astronomen kennen.
Promotie video:
Een dergelijke ontdekking, benadrukken McDonald en zijn collega's, is belangrijk omdat het aantoont dat wetenschappers de exacte chemische samenstelling van verre planeten kunnen achterhalen met behulp van telescopen op de grond. Op zijn beurt zal de lancering van de James Webb Space Telescope het mogelijk maken om soortgelijke observaties uit te voeren van kleinere en heter planeten, interessanter vanuit het oogpunt van het zoeken naar een mogelijk thuisland van buitenaards leven, concluderen wetenschappers.
