Voor het eerste een stratosfeer ontdekt buiten het zonnestelsel

Credit: Engine House VFX, At-Bristol Science Centre, University of Exeter

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

 

IJsdwerg 2014 MU69 is dubbel, langgerekt of… er mist een groot stuk van

Voorstelling van een binaire KBO 2014. Credits: NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker14 MU69.

Kuiperbelt Object (KBO) 2014 MU69 is het doel van de Amerikaanse ruimteverkenner New Horizons, z’n eerstvolgende doel na Pluto, waar ‘ie op 4 juli 2015 langs vloog. Over minder dan 17 maanden, op 1 januari 2019, moet New Horizons er voorbij vliegen en dan van dichtbij foto’s maken van deze ijsdwerg, die momenteel 6,5 miljard km van de aarde verwijderd is. Waarnemingen die op 3 juni, 10 juli en 17 juli zijn gedaan aan oculaties van MU69, toen de ijsdwerg gezien vanaf delen van de aarde voor een ver verwijderde ster langs schoof, laten zien dat er iets met ‘m aan de hand is. De laatste occultatie van 17 juli j.l., die onder andere in Argentinië werd waargenomen, laat zien dat MU69 óf een dubbele structuur heeft, een zogeheten contact binary (zie de voorstelling hierboven – zeg maar komeet Churyumov – Gerasimenko, maar dan vijf keer zo groot), dat ‘ie lang en smal is óf dat er een groot stuk van ontbreekt, dat het een object met een grote hap eruit is. Mocht het één object zijn, dan is ‘ie niet langer dan 30 km. Als het twee stukken zijn, die los aan elkaar verbonden zijn, dan zijn de afzonderlijke stukken zo’n 15-20 km in doorsnede. Bron: NASA.