21 juni 2024

Webb verklaart het raadsel van WASP-107 b, de Marsmallow-planeet

Impressie van WASP-107 b. Credit: NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)

Het wordt de Suikerspin- of Marshmallow-planeet genoemd, WASP-107 b. Het is een super-Neptunus exoplaneet die cirkelt rond de ster WASP-107 op ongeveer 200 lichtjaar van de aarde, vorig jaar december in het nieuws toen een team sterrenkundigen van de KU Leuven via de James Webb-ruimtetelescoop ontdekten dat er in de atmosfeer van de planeet zandwolken voorkomen. Z’n bijnamen heeft WASP-107 b niet voor niets: z’n volume bedraagt 75% van het volume van Jupiter, maar de massa van de planeet is nog geen tiende Jupitermassa. Vandaar dat hij gezwollen is, ‘puffy’ op z’n Engels, net als suikerspin en marshmallows. Er zijn meer van dat soort planeten bekend met zo’n opgezwollen atmosfeer, maar daar is altijd sprake van een intense bestraling van een nabije ster, waardoor de gassen in de atmosfeer verhit raken en de atmosfeer gaat uitzetten.

Nog een impressie van de gezwollen planeet WASP-107 b en z’n binnenste. Credit: ROBERTO MOLAR CANDANOSA/JOHNS HOPKINS UNIVERSITY

Maar bij WASP-107 b is dat niet het geval, de straling van de ster is onvoldoende om de opgezwollen toestand van de atmosfeer te verklaren (ook al is de afstand planeet-ster maar een zevende van de afstand Zon-Mercurius). Maar wat veroorzaakt dan precies de opgewollenheid? Recent spectroscopisch onderzoek met de Webb ruimtetelescoop heeft het antwoord gegeven. Met Webb vond men in de atmosfeer van WASP-107 b zwaveldioxide, waterdamp, kooldioxide en koolmonoxide. Dat was niet het meest opvallende. Wel opvallend was de hoeveelheid methaan. Die was maar liefst duizend keer kleiner dan wat men had verwacht (zie het spectrum hieronder). Ook bleek de kern van de planeet maar liefst twaalf keer de massa van de aarde te hebben. Die twee waarnemingen gecombineerd leveren vermoedelijk het antwoord op het raadsel van de opgewollen atmosfeer van de Marsmallo-planeet. Hij heeft geen exact cirkelvormige baan, maar ietwat elliptisch en dat betekent dat z’n kern periodiek heter wordt door getijdewerking, net zoals het geval is bij Io, Jupiter’s maan die vulkanisme kent. De zware kern van WASP-197 b is dus heter dan eerst gedacht en het is die hitte die er voor zorgt dat methaan vernietigd wordt en wordt omgezet in kooldioxide en koolmonoxide. Het is dus de interne hitte van de kern van WASP-107 b die hier zorg voor draagt, de eerste waarneming die gedaan wordt aan het binnenste van een exopleneet.

Credit: NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)

Meer over de Marsmallow-planeet WASP-107 b staat in deze drie recent verschenen vakartikelen:

Bron: NASA/Webb.

Share

Speak Your Mind

*