55 cancri e

Metingen suggereren dat de temperaturen op superaarde 55 Cancri e enorm variëren: de gemeten temperaturen schommelen tussen de 1000 en 2700 graden Celsius. Mogelijk is dat te wijten aan vulkanen.

Het is voor het eerst dat onderzoekers variaties in de atmosfeer van een rotsachtige planeet buiten ons zonnestelsel hebben gedetecteerd. Ze gebruikten daarvoor ruimtetelescoop Spitzer. Met de telescoop bestudeerden ze de warmtestraling van 55 Cancri e, een planeet die op zo’n 40 lichtjaar afstand rond een zonachtige ster cirkelt. De metingen wijzen erop dat temperaturen aan de ‘dagzijde’ (de zijde die op de moederster gericht is) van planeet 55 Cancri e sterk variëren. Soms wordt aan de dagzijde een temperatuur van ‘slechts’ 1000 graden gemeten. Een andere keer wordt een temperatuur van 2700 graden Celsius gemeten.

Over 55 Cancri e
55 Cancri e is een rotsachtige exoplaneet die ongeveer twee keer zo groot is als de aarde en een massa heeft die acht keer zo groot is als de massa van de aarde. De planeet staat uitzonderlijk dicht bij zijn moederster, waardoor een jaar op de planeet slechts 18 uren duurt. In het geval van 55 Cancri e is sprake van een synchrone rotatie, waardoor dezelfde zijde van de planeet continu op de moederster gericht is. Eén zijde ontvangt dus continu daglicht, terwijl de andere zijde continu donker is.

Primeur
“Het is voor het eerst dat we zulke drastische veranderingen zien in straling afkomstig van een exoplaneet,” stelt onderzoeker Nikku Madhusudhan. Hij wijst erop dat de onderzoeksresultaten met name heel opmerkelijk zijn, omdat 55 Cancri e een superaarde is. “Tot op heden is van geen enkele andere superaarde de warmtestraling of activiteit op het oppervlak gedetecteerd.”

Vulkanen
De grote vraag is nu natuurlijk: hoe ontstaan de enorme temperatuurschommelingen op de superaarde? De onderzoekers benadrukken dat dat nog onderzocht wordt, maar hebben al wel een theorie. Ze vermoeden dat vulkanen de boosdoeners zijn. Het gaat dan om zeer omvangrijke vulkanische activiteit, groter dan wat eerder op het geologisch gezien meest actieve hemellichaam in ons zonnestelsel – Io – is waargenomen. Deze vulkanen zouden enorme pluimen gas en stof produceren en die pluimen houden de warmtestraling van de planeet soms tegen. Hierdoor meet Spitzer een lagere temperatuur.

Deze artistieke impressie laten de dagzijde van 55 Cancri e zien voor- (links) en nadat (rechts) er mogelijk grootschalige vulkanische activiteit is geweest. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt.

Deze artistieke impressie laten de dagzijde van 55 Cancri e zien voor- (links) en nadat (rechts) er mogelijk grootschalige vulkanische activiteit is geweest. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt.

55 Cancri e staat relatief dicht bij de aarde en wordt dan ook intensief bestudeerd. Eerder onderzoek suggereerde dat de planeet voor een groot deel uit diamant bestond. Door dit onderzoek komt die conclusie weer op losse schroeven te staan. “Toen we deze planeet voor het eerst identificeerden, wezen de metingen erop dat deze koolstofrijk was,” legt Madhusudhan uit. “Maar nu ontdekken we dat deze metingen door de tijd heen veranderen. De planeet kan nog steeds koolstofrijk zijn, maar we weten het niet zo zeker. Eerdere studies suggereerden zelfs dat het een waterwereld kon zijn. De variaties die we nu zien, hebben we nog nooit ergens anders gezien, dus er is geen conventionele verklaring voor. Maar dat is ook het leuke aan wetenschap: aanwijzingen kun je soms op verrassende plekken aantreffen.”