21 augustus 2017

Voor het eerste een stratosfeer ontdekt buiten het zonnestelsel

Wetenschappers hebben sterke aanwijzingen gevonden voor het bestaan van een stratosfeer in de dampkring van een verre exoplaneet. De stratosfeer is een atmosferische laag waarin de temperatuur toeneemt met hoogte. Het laat zien dat een algemene eigenschap van planeten in het zonnestelsel – een warme stratosfeer – ook gevonden kan worden bij planeten die rondom andere sterren draaien.

De stratosfeer is aangetroffen bij de planeet WASP-121b, welke behoort tot de categorie der “hete Jupiters”. De planeet heeft een massa van 1,2 keer die van Jupiter, maar is bijna twee keer zo groot. Dat komt doordat de planeet als het ware wordt opgeblazen door de hitte van de nabije moederster – WASP-121b voltooit in slechts 1,3 dagen een volledige omloop! De temperatuur op de planeet bedraagt dan ook een broeierige 2500 graden Celsius, heet genoeg om sommige metalen te doen smelten. Het WASP-121 stelsel bevindt zich op een afstand van ongeveer 900 lichtjaar vanaf de aarde.

De ontdekking van de stratosfeer is mogelijk gemaakt door de aanwezigheid van waterdamp in de atmosfeer van de planeet. Kijk, sterlicht zal de dampkring van de planeet diep kunnen penetreren. Als gevolg hiervan zullen gassen verhit worden en infrarode straling gaan afgeven. Als waterdamp aan de top van de atmosfeer koeler is dan het onderliggende gas, dan zullen sommige golflengtes van infrarode straling tegengehouden worden. Zal het waterdamp heter zijn, dan kunnen alle golflengtes de ruimte in stralen.

Het blijkt dat het waterdamp aan de top van de atmosfeer van WASP-121b heter is dan het onderliggende gas. De temperatuur neemt dus toe met hoogte. Het lijkt erop dat deze Hete Jupiter werkelijk een stratosfeer heeft – de eerste die ooit buiten het zonnestelsel is aangetroffen.

Waarom neemt de temperatuur trouwens toe met hoogte in een stratosfeer? Dat komt doordat bepaalde gassen sterlicht kunnen vasthouden. Op aarde zorgt ozon ervoor dat UV-straling van de zon wordt vastgehouden, waardoor de temperatuur zal stijgen. Bij andere planeten en manen zorgen andere gassen hiervoor. Zo is methaan verantwoordelijk voor het verhitten van de stratosferen van Jupiter en de Saturnusmaan Titan.

Welke gassen verantwoordelijk zijn voor het verhitten van de stratosfeer bij WASP-121b? Dat is niet helemaal bekend, maar wetenschappers vermoeden dat vanadiumoxide en titaniumoxide goede kandidaten zijn. Beide substanties zijn namelijk algemeen bij bruine dwergen, mislukte sterren die bepaalde overeenkomsten hebben met exoplaneten. Het is de verwachting dat vanadiumoxide en titaniumoxide alleen voorkomen bij de heetste van de hete Jupiters en WASP-121b lijkt inderdaad aan die vereiste te voldoen.

Overigens hebben de grote nieuwsmedia van Nederland en België het nieuws gebracht met koppen als “Planeet gevonden met atmosfeer lijkend op die van aarde” en hoewel dat feitelijk wel klopt, schept het toch verkeerde verwachtingen. Dat wou ik even kwijt 😛

Bron: NASA

 

Laat wat van je horen

*