13 december 2017

Venusovergang kan helpen om exoplaneten te vinden

venustransit

Dankzij een Venusovergang (je ziet Venus rechtsboven, nog net de zon bedekkend) en “maanspiegels” kunnen in de toekomst planeten bij andere sterren ontdekt worden

Op 6 juni 2012 passeerde Venus precies tussen de aarde en de zon in. Gedurende zo’n overgang is de planeet zichtbaar als een silhouette die voor de zon langs trekt. Een team van Italiaanse astronomen heeft van deze mogelijkheid gebruikgemaakt om een ongewoon en uitdagend experiment uit te voeren. Hierbij hebben ze gekeken naar zonlicht dat gereflecteerd wordt door de maan (oftewel, “maanlicht”), en vervolgens gemeten hoe dit maanlicht gedurende de overgang veranderd is. Deze techniek kan gebruikt worden om planeten bij andere sterren te ontdekken.

Als Venus voor de zon langstrekt wordt een deel van het roterende oppervlak van onze moederster aan ons oog onttrokken. Vanwege de rotatie is het spectrum van de zon aan de ene kant een beetje anders dan aan de andere kant. Aan de ene kant beweegt het oppervlak van de zon naar de waarnemer toe, waardoor het licht wordt “blauwverschoven”, wat betekent dat lijnen die zichtbaar zijn in het spectrum naar kortere golflengten bewegen. Aan de andere kant beweegt het oppervlak van de waarnemer vandaan, waardoor het licht wordt “roodverschoven”, wat betekent dat de lijnen naar langere golflengten bewegen.

blueshift redshift

Als je kijkt naar het gereflecteerde maanlicht, dan cijferen beide effecten elkaar weg en worden de lijnen in het spectrum simpelweg breder. Als Venus voor de zon langs beweegt, wordt eerst een deel van het oppervlak dat naar ons toe beweegt bedekt, en later het deel dat van ons vandaan beweegt. Dit veroorzaakt verstoringen in de spectraallijnen, het zogenaamde “Rossiter-McLaughlin effect”.

De astronomen hebben zich gerealiseerd dat het HARPS-instrument (de planeetzoeker aan boord van de 3,6-meter ESO-telescoop in Chili) gevoelig genoeg is om dit effect te detecteren. Verstoringen van de spectraallijnen als gevolg van het Rossiter-McLaughlin effect zijn al waargenomen bij dubbelsterren die elkaar periodiek bedekken. Het effect is echter lastiger te detecteren als het bedekkende object een planeet is en geen ster. Het wordt pas echt lastig als de bedekkende planeet geen Jupiter-achtige gasreus is, maar een kleine aarde-achtige planeet.

Met de huidige generatie telescopen kan dit effect bij kleine planeten niet gemeten worden, maar bij de toekomstige Europese Extremely Large Telescope behoort dit wel degelijk tot de mogelijkheden. In de toekomst kan men dus gebruik maken van het Rossiter-McLaughlin effect om aarde-achtige exoplaneten op te sporen. Met deze techniek kunnen bovendien bepaalde eigenschappen van planeten en planetenstelsels achterhaald worden die via andere technieken verborgen blijven. Het Rossiter-McLaughlin effect kan dus een belangrijke bijdrage leveren aan ons begrip van het ontstaan van planeten in het algemeen.

Rossiter-McLaughlin effect

Schematische weergave van het Rossiter-McLaughlin effect

Bron: Physorg

 

Laat wat van je horen

*