Astronomen hebben geconcludeerd dat de planeet Kepler-13A b titaniumoxide en vanadiumoxide sneeuwt, 1730 lichtjaar van de aarde. Modellering toonde aan dat dit fenomeen alleen wordt waargenomen aan de nachtzijde van het hemellichaam, waar vallende sneeuwvlokken in een "koude val" vallen. Het artikel is gepubliceerd in The Astronomical Journal.
De planeet Kepler-13A b in het sterrenbeeld Lyra werd in 2011 door wetenschappers ontdekt. Het behoort tot de klasse van hete Jupiters en heeft een massa van bijna drieduizend keer die van de aarde. Vanwege het feit dat de planeet te dicht bij zijn moederster staat, staat hij er altijd "tegenover" - dit wordt getijdenvangst genoemd. Als gevolg hiervan warmt de dagzijde van de planeet op tot zeer hoge temperaturen, ongeveer 2,75 duizend Kelvin. Tegelijkertijd blijft de nachtzijde van Kepler-13A b altijd koud, en daar ligt, zoals wetenschappers hebben ontdekt, titaniumoxide-sneeuw.
Het is bekend dat de temperatuur van de atmosfeer van de aarde ongelijkmatig afneemt met toenemende hoogte. In de stratosfeer is er een inversiegebied waar de temperaturen daarentegen beginnen te stijgen, voordat ze op grote hoogte weer verder dalen. Hetzelfde geldt voor hete Jupiters, waarvan de dagzijde is opgewarmd tot meer dan 2,5 duizend kelvin. Er wordt aangenomen dat titaniumoxide (TiO, niet te verwarren met titaniumdioxide TiO2 - het hoofdbestanddeel van zonnebrandcrème) en vanadium (II) oxide aanwezig zijn in de gasomhulling van deze planeten, die licht absorberen van de moederster en het vervolgens opnieuw uitzenden, waardoor de omringende ruimte wordt verwarmd. Het bleek echter dat de atmosfeer van Kepler-13A b gelijkmatig afkoelt - dit is niet typerend voor deze klasse exoplaneten.
De auteurs van het werk hebben waarnemingen in het nabije infraroodbereik uitgevoerd met behulp van de Wide Field Camera 3 van de Hubble Space Telescope. Bovendien gebruikten ze gegevens van de Kepler-ruimtetelescoop. Als gevolg hiervan konden de wetenschappers geen tekenen van temperatuurinversie detecteren, wat had moeten worden waargenomen in het Kepler-13A b-gasomhulsel.
Onderzoekers hebben een model gebouwd dat het gedrag van de atmosfeer van de planeet verklaart. Het bleek dat titaniumoxide aan de nachtzijde hoogstwaarschijnlijk in een koude val zit. Sterke winden op Kepler-13A b transporteren gasvormige materie van het ene deel van de planeet naar het andere. Wanneer titaniumoxide en vanadiumoxide de nachtkant raken, kristalliseren ze en verzamelen ze zich in wolken. De krachtige zwaartekracht van het hemellichaam - zes keer die van Jupiter - trekt ongewone sneeuw aan en dwingt deze weg te zinken in de lagere atmosfeer. Daar valt hij in een koude val die hem in de donkere helft van de planeet houdt.
Waarnemingen van wetenschappers ondersteunen de theorie dat de zwaartekracht van hete getijdenplaneten verticale koude vallen kan creëren. “De meeste van de bekende hete Jupiters hebben waarschijnlijk neerslag, maar de zwaartekracht van deze reuzen is niet zo sterk als Kepler-13A b. Titaanoxidesneeuw komt niet in de lagere atmosfeer en wordt teruggevoerd naar de dagzijde, waar het verdampt en weer in gas verandert”, aldus een van de auteurs van het werk.
Koudevallen worden ook in het zonnestelsel aangetroffen, hoewel ze van een ander type zijn. Op de dwergplaneet Ceres zijn dit kraters waarin volgens wetenschappers afzettingen van waterijs verborgen zijn. Vergelijkbare "koude vallen" zijn ook te vinden nabij de polen van de maan.
Christina Ulasovich
Promotie video: