wasp-43b

Wetenschappers hebben heel gedetailleerd de temperatuur en hoeveelheid water in de atmosfeer van een exoplaneet vastgesteld. Het resulteert in de meest gedetailleerde weerkaart die ooit van een exoplaneet is gemaakt.

De onderzoekers bestudeerden exoplaneet WASP-43b. De planeet is qua grootte vergelijkbaar met Jupiter, maar heeft een massa die twee keer zo groot is. Bovendien staat deze veel dichter bij zijn ster dan elke andere planeet in ons eigen zonnestelsel. Een jaar op de planeet duurt dan ook maar kort: negentien uur.

Circulatie
Wetenschappers hebben nu de temperatuur in de verschillende lagen van de atmosfeer van WASP-43b vastgesteld. Een tweede team van onderzoekers richtte zich op de hoeveelheid en verspreiding van waterdamp in diezelfde atmosfeer. “Deze kaarten kunnen gebruikt worden om circulatiemodellen op te stellen die voorspellen hoe de warmte van de warme dagzijde naar de koele nachtzijde wordt getransporteerd,” legt onderzoeker Kevin Stevenson uit.

Methodes
Om de hoeveelheid waterdamp in die atmosfeer vast te kunnen stellen, gebruikten de onderzoekers de moederster van WASP-43b. Door te kijken hoe het licht van die ster door de atmosfeer van de planeet viel, bepaalden de onderzoekers de hoeveelheid water in de atmosfeer op de grens tussen de dag- en nachtzijde. Om de temperatuur van de atmosfeer vast te kunnen stellen, filterde Hubble het licht van de moederster uit, zodat het licht van de planeet bestudeerd kon worden. Door dit op verschillende momenten in de baan die de planeet rond de moederster trekt, te doen konden de onderzoekers een compleet beeld krijgen van de atmosfeer.

Wind
WASP-43b heeft altijd dezelfde zijde op de zon gericht, net zoals wij altijd tegen dezelfde zijde van de maan aankijken. Vandaar dat de onderzoekers spreken van een dagzijde en een nachtzijde. Het onderzoek toont aan dat de exoplaneet over winden beschikt met snelheden hoger dan de snelheid van het geluid. Die winden haasten zich van de dagzijde (waar het meer dan 1500 graden Celsius is) naar de nachtzijde (waar het ‘slechts’ 500 graden Celsius is).

Geen wolken
De onderzoekers ontdekten dat WASP-43b weinig van het licht van zijn moederster reflecteert. Daarom is het onwaarschijnlijk dat in de atmosfeer van de planeet wolken te vinden zijn. Wel troffen de onderzoekers waterdamp aan. “De planeet is zo heet dat al het water in de atmosfeer verdampt, in plaats van condenseert en wolken vormt zoals we die op Jupiter zien,” vertelt onderzoeker Laura Kreidberg.

Wetenschappers vermoeden dat water een belangrijke rol speelt bij de totstandkoming van grote planeten. Ze gaan ervan uit dat komeetachtige objecten de jonge planeten bombarderen en water en andere moleculen op de planeten afleveren. We weten echter niet veel over het water op de grote planeten in ons zonnestelsel (zoals Jupiter), omdat het diep in hun atmosfeer in de vorm van ijs zit weggestopt. “Ruimtesondes zijn niet in staat geweest om diep genoeg in de atmosfeer van Jupiter te kijken en de hoeveelheid water te meten,” stelt onderzoeker Derek Homeier. “Maar deze gigantische planeet (WASP-43b, red.) is anders. Het water op deze planeet kunnen we gemakkelijker opsporen. Dus waren we niet alleen in staat om het te vinden, maar ook te meten hoeveel er is en of die hoeveelheid op verschillende breedtes varieert.”