Artistieke impressie van de overgang van GJ 1214b in blauw licht. Credit: NAOJ
Een Japans team van onderzoekers heeft de atmosferische samenstelling bepaald van de superaarde Gliese 1214b, die op een afstand van 40 lichtjaar staat. Men heeft hiertoe gebruik gemaakt van twee optische camera’s aan boord van de Subaru-telescoop, waarmee de periodieke overgangen van de planeet voor z’n moederster zijn waargenomen. Hierbij is gebruik gemaakt van een blauwfilter, waarbij de mate van lichtverstrooiing in de atmosfeer van GJ 1214b bepaald kan worden.
Superaardes zijn planeten die qua grootte tussen rotsachtige planeten zoals de aarde, en ijsreuzen zoals Neptunus in zitten. Niemand weet echter de ware aard van dit soort planeten: zijn het werkelijk opgeschaalde versies van de aarde, of zijn het eigenlijk een soort mini-Neptunussen met een diepe waterstofrijke atmosfeer?
Volgens de huidige theorie ontstaan planeten vanuit een wervelende schijf van gas en stof rondom een pasgeboren ster. Waterstof vormt een belangrijk bestanddeel van deze schijf, evenals waterijs in de buitendelen (voorbij de zogenaamde sneeuwlijn). Aan de hand van de mogelijke geboorteplaatsen en migraties van super-aardes, is voorspeld dat dit soort planeten rijk zijn aan waterstof, óf rijk zijn aan waterdamp. In het eerste geval is de planeet een soort mini-Neptunus; in het tweede geval werkelijk een super-aarde.
Artistieke impressie van de verhouding tussen de samenstelling van de atmosfeer en de uitgezonden kleuren van licht. Boven: als de atmosfeer dik is en door waterstof gedomineerd wordt, zal een groot deel van het blauwe licht verstrooid worden, terwijl veel minder van het rode licht verstrooid wordt. Dat betekent dat de overgang in blauw licht veel dieper is dan in rood licht. Midden: als de atmosfeer minder dik is en door waterdamp gedomineerd wordt, dan zal minder blauw licht verstrooid worden en is de overgang hetzelfde in alle kleuren. Onder: als de atmosfeer dik is en door waterstof gedomineerd wordt, maar bedekt wordt door een dik wolkendek, dan zal een groot deel van het licht niet door de atmosfeer kunnen gaan, waardoor de overgang in alle kleuren hetzelfde is. Credit: NAOJ
Planetaire overgangen (waarbij een planeet vanaf de aarde gezien periodiek z’n moederster bedekt) stelt wetenschappers in staat veranderingen te meten in de golflengte van de helderheid van de ster. Aan de hand hiervan kan de atmosferische samenstelling van de planeet vastgesteld worden. Sterke Rayleigh-verstrooiing vormt een belangrijk bewijs voor een waterstofrijke atmosfeer.Het blijkt dat de atmosfeer van GJ 1214b geen sterke Rayleigh-verstrooiing vertoont. Dit betekent dat de planeet waarschijnlijk een waterrijke atmosfeer heeft. Er is echter een kleine kans dat het een waterstofrijke atmosfeer met uitgestrekt wolkendek betreft. Gecombineerd met eerdere waarnemingen zijn de onderzoekers ervan overtuigd dat GJ 1214b niet veel waterstof bevat en dat het inderdaad om een waterdamprijke atmosfeer gaat. Dat betekent dat deze super-aarde waarschijnlijk geen mini-Neptunus is, maar werkelijk een opgeschaalde rotsplaneet. Bron: National Astronomical Observatory of Japan .
Speak Your Mind