Sporen van verdampt metaal en titanium ontdekt op warmste exoplaneet ooit
Een internationaal team wetenschappers heeft ijzer en titanium gevonden in de atmosfeer van KELT-9b, de vorig jaar ontdekte heetste planeet die astronomen tot nu toe kennen. Dat resultaat is in het wetenschappelijke tijdschrift Nature gepubliceerd.
Met een temperatuur van meer dan 10.000 graden is de ster KELT-9 bijna twee keer zo heet als de zon. Om de ster draait gasplaneet KELT-9b, in een baan die 30 maal kleiner is dan de baan van de aarde rond de zon. Hierdoor draait de planeet heel snel (elke 36 uur) om de ster heen en wordt hij verwarmd tot meer dan 4.000 graden. Dat is niet zo heet als de zon (zo’n 6.000 graden), maar wel heter dan veel andere sterren. Het was niet duidelijk hoe een atmosfeer er onder zulke extreme omstandigheden uit ziet, tot nu.
Wat is een exoplaneet?
Exoplaneten zijn planeten rond andere sterren dan onze zon en kunnen erg dicht bij hun ster staan. Als de ster veel heter is dan de zon, kan de temperatuur van de planeet oplopen tot die van een ster.
Daarom gingen onderzoekers van de Universiteit van Bern (UNIBE) in Zwitserland aan de slag om een theoretisch model van de atmosfeer van KELT-9b te maken. Hun simulaties toonden aan dat de meeste moleculen bij deze temperatuur uit elkaar vallen in atomen, doordat de botsingen tussen de moleculen zo hevig zijn dat ze de verbindingen die de moleculen bijeenhouden kunnen breken. Dit wordt veroorzaakt door de extreem hoge temperatuur. Hun onderzoek voorspelde dat er gasvormige ijzeratomen in de atmosfeer van KELT-9b aanwezig zouden moeten zijn en dat ze bovendien waargenomen zouden kunnen worden met de huidige telescopen.
Lees hieronder verder.
Intens sterlicht
Deze ontdekking werpt nieuw licht op de eigenschappen van de atmosfeer van een nieuwe klasse exoplaneten, de ‘ultra-hete Jupiters’. Sterrenkundigen vermoeden dat veel planeten die onder soortgelijke omstandigheden bestaan, inmiddels geheel verdampt zijn door de intense straling van de ster waar ze dicht bij staan. Hoewel KELT-9b waarschijnlijk groot en zwaar genoeg is om deze straling te weerstaan, laat de studie zien dat sterstraling een grote impact kan hebben op de samenstelling van een planeet-atmosfeer, bijvoorbeeld vanwege het feit dat de hoge temperatuur ervoor zorgt dat alle moleculen in atomen uiteenvallen, inclusief de moleculen waar ijzer en titanium normaal gesproken deel van uit zouden maken.
Bij koelere planeten zouden deze atomen waarschijnlijk verborgen zitten in gasvormige oxiden of stofdeeltjes of damp-druppeltjes vormen, waardoor ze moeilijker zijn waar te nemen. Dit is niet het geval voor KELT-9b. “Deze planeet is een uniek laboratorium om te onderzoeken hoe een atmosfeer zich kan gedragen onder invloed van intens sterlicht,” klinkt het bij het onderzoeksteam.