Wetenschappers hebben een helium exoplaneet

ontdekt

Wetenschappers hebben een helium exoplaneet

Ondanks het feit dat er in ons zonnestelsel geen gasplaneten zijn met een dunne atmosfeer van helium, tonen observaties van de Spitzer-ruimtetelescoop dat dergelijke verschijnselen op galactische schaal helemaal niet zeldzaam zijn.

Volgens een wetenschapper van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena en de auteur van het bijbehorende artikel in het Astronomical Journal Renu Hu: "Er zijn geen planeten van dit type rond onze zon, maar het lijkt ons dat dergelijke ruimtecellen gemeenschappelijk zijn onder andere zonnestelsels."

Tijdens de zoektocht naar exoplaneten van een speciale klasse, ook bekend als de "Warme Neptunes", kwam het team van Renu Hu tot de conclusie dat de atmosfeer van deze werelden onder invloed van stellaire straling volledig waterstof zou kunnen verliezen, waardoor zwaarder helium boven het oppervlak achterbleef.

De omvang van zulke warme Neptunes overschrijdt niet de afmetingen van de gelijknamige "ijsreus". Maar in tegenstelling tot deze exoplaneten, bestaat de atmosfeer van de blauwe ster voornamelijk uit waterstof. Neptunus en Uranus worden vaak ijsplaneten genoemd vanwege de grote hoeveelheid ijsachtige stoffen, zoals water, methaan en ammoniak, die daar deel van uitmaken. Vanwege de nabijheid van gloeiend hete sterren is de samenstelling van de warme Neptunus radicaal anders dan de samenstelling van de planeten die zich het dichtst bij ons bevinden. Allereerst komt dit tot uitdrukking in de afwezigheid van waterstof in de atmosfeer.

"Waterstof is vier keer lichter dan helium, en onder invloed van een sterke zonnewind kan het langzaam uit de atmosfeer van de planeet verdwijnen", zegt Hu. "Als gevolg van dit proces, dat meer dan 10 miljard jaar duurt, neemt de concentratie in de heliumatmosfeer aanzienlijk toe."

Deze ontdekking was het resultaat van het observeren van het object GJ 436b - warme Neptunus 33 lichtjaren van de aarde - met behulp van de Spitzer-telescoop. Tijdens het bestuderen van de straling van de planeet, werd ontdekt dat er praktisch geen methaan in de atmosfeer is.

Onze Neptunus bevat veel methaan, dat het licht van het rode spectrum absorbeert. Dit geeft de planeet een herkenbare felblauwe tint. Op de GJ 436b is er op zijn beurt geen methaan, hoewel koolstof te veel is. Aangezien methaan (CH4) bestaat uit koolstof en waterstof, kan de afwezigheid ervan worden verklaard door het ontbreken van een van de elementen, in dit geval waterstof.

In plaats van contact te maken met waterstof, reageert koolstof met zuurstof. Als gevolg hiervan is de atmosfeer van de exoplaneet verrijkt met carbonaatoxiden - CO en CO2. Dit feit geeft de aanwezigheid aan in de samenstelling van de gasmantel van dergelijke planeten van een grote hoeveelheid helium - het tweede meest voorkomende element in het heelal. Ter ondersteuning van deze theorie detecteerde de Spitzer-telescoop sporen van de overeenkomstige chemische verbindingen in het emissiespectrum van GJ 436b. Warme Neptunes moeten er anders uitzien dan de ijsreus van ons systeem. Ze zijn bleek en grijs, ze hebben geen druppel van die azuurblauwe schoonheid die kenmerkend is voor Neptunus.

Tot nu toe konden onderzoekers geen direct bewijs van de aanwezigheid van helium in de atmosfeer van exoplaneten detecteren. Wetenschappers hebben hoge verwachtingen van de nieuwe NASA-telescoop "James Webb". Ze hopen het te gebruiken om naar andere warme Neptunes te zoeken om deze vreemde lichamen in meer detail te verkennen.

"Elke planeet die je je kunt voorstellen, kan ergens in de uitgestrekte vlakten van het heelal bestaan", zegt Sara Seager, co-auteur van het artikel. "Planeten zijn zo verschillend in omvang en massa dat vrijwel elke configuratie die voldoet aan de wetten van natuurkunde en scheikunde kan worden gedetecteerd."

Opmerkingen (0)
Zoeken