Het GRAVITY-instrument onthult nieuwe eigenschappen van turbulente super-Jupiter.

Een primeur: voor het eerst heeft het GRAVITY-instrument van ESO’s Very Large Telescope Interferometer (VLTI) een exoplaneet rechtstreeks waargenomen met behulp van optische interferometrie (zie kader). Het instrument richtte de ‘ogen’ op de super-Jupiter HR 8799 e die op zo’n 129 lichtjaar afstand rond een jonge ster cirkelt.

Het GRAVITY-instrument is dankzij een techniek die interferometrie wordt genoemd in staat om vier afzonderlijke hoofdtelescopen van ESO’s Very Large Telescope aan elkaar te koppelen. Zo wordt als het ware een veel grotere telescoop nagebootst. Met die supertelescoop – de VLTI – kunnen onderzoekers het licht uit de atmosfeer van een planeet zoals HR 8799 e verzamelen én scheiden van het licht van de moederster.

Koolmonoxide
Het onderzoek onthult nieuwe eigenschappen van de atmosfeer van HR 8799 e, een super-Jupiter van slechts 30 miljoen jaar oud met een temperatuur van zo’n 1000 graden Celsius. “Onze analyse laat zien dat HR 8799 e een atmosfeer heeft die veel meer koolmonoxide bevat dan methaan – iets wat niet wordt verwacht vanuit de evenwichtschemie,” vertelt onderzoeker Sylvestre Lacour. “We kunnen dit verrassende resultaat het best verklaren met hoge verticale winden in de atmosfeer, die voorkomen dat het koolmonoxide met waterstof reageert om methaan te vormen.”


Wolken
Ook blijken er in de atmosfeer wolken van ijzer en silicaatstof te vinden te zijn. Samen met de overmaat aan koolmonoxide wijst het erop dat de atmosfeer van de super-Jupiter geteisterd wordt door een gigantische, woeste storm. “Onze waarnemingen wijzen erop dat de atmosfeer van de planeet van binnenuit wordt verwarmd en gedeeltelijk bewolkt is. Convectie rond de wolken van silicaat- en ijzerdeeltjes zorgt ervoor dat deze uiteenvallen en omlaag ‘regenen’. Dit roept het beeld op van een reusachtige, pasgeboren exoplaneet, die complexe fysische en chemische processen ondergaat.”

Het is voor het eerst dat onderzoekers optische interferometrie gebruikt hebben om details van een exoplaneet te onthullen. Onderzoekers verwachten met behulp van deze techniek op korte termijn nog veel meer nieuwe ontdekkingen te kunnen doen.