Het laat maar weer eens mooi zien hoe bijzonder sommige exoplaneten zijn.

Astronomen hebben met behulp van ruimtetelescoop Hubble, planetenjager TESS en de Magellan-telescoop de atmosfeer van de verre en exotische exoplaneet WASP-79b onderzocht. En het team komt tot een opmerkelijke bevinding. Ze ontdekten namelijk dat de lucht op de exoplaneet niet zoals bij ons blauw is, maar… geel.

WASP-79b
WASP-79b is een zogenaamde hete Jupiter die rond een ster draait die heter en helderder is dan onze zon. De planeet bevindt zich op zo’n 780 lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Eridanus. WASP-79b is een hele grote hete Jupiter. En hoewel zijn precieze omvang onduidelijk is, weten de onderzoekers wel dat deze planeet tot de grootste exoplaneten behoort die ooit is ontdekt. Daarnaast kan de temperatuur op WASP-79b ongekend hoog oplopen. Zo maten onderzoekers een verzengende 1650 graden Celsius; vergelijkbaar met de temperatuur van gesmolten glas.


Meer over hete Jupiters
Hete Jupiters zijn erg interessante planeten. Ze bevinden zich heel dicht bij hun ster in de buurt; zelfs dichter dan Mercurius bij onze zon. WASP-79b draait zo dicht rond zijn moederster dat een ‘jaar’ – de periode die de planeet erover doet om een rondje te maken rond zijn ster – slechts drie en een halve dag duurt. Net als wij altijd dezelfde kant van de maan zien, heeft een hete Jupiter altijd dezelfde kant naar zijn ster gericht. Het betekent dat het op de ene kant van de planeet altijd dag is en op de andere kant permanent nacht. Opmerkelijk is echter dat WASP-79b zich in een ongebruikelijke polaire baan om zijn ster bevindt, wat in tegenspraak is met theorieën van wetenschappers over hoe planeten – in het bijzonder hete Jupiters – ontstaan.

De onderzoekers bestudeerden de atmosfeer van WASP-79b met een spectrograaf – een instrument dat golflengten van licht analyseert om de chemische samenstelling te onthullen. Tot hun grote verbazing vond het team geen enkel bewijs voor de zogenaamde Rayleighverstrooiing; een fenomeen waarbij bepaalde kleuren door fijne stofdeeltjes in de bovenste atmosfeer worden verspreid. Anders gezegd, zonlicht wordt verstrooid door moleculen in de atmosfeer. Rayleighverstrooiing in de atmosfeer is de reden waarom de onbewolkte lucht blauw is; de kortere (blauwere) golflengten van zonlicht worden namelijk verstrooid. Maar WASP-79b lijkt dit verschijnsel helemaal niet te kennen. In plaats daarvan lijken de kortere, blauwere golflengten van licht juist transparanter te zijn, wat wijst op minder absorptie en verstrooiing in de atmosfeer. “Hierdoor is de lucht overdag waarschijnlijk gelig,” aldus de onderzoekers.

Raar
Waarnemingen onthulden ook nog andere bijzondere eigenschappen van de atmosfeer van WASP-79b. Deze is namelijk zo laaiend heet, dat het op de planeet mogelijk gesmolten ijzer regent, afkomstig uit het wolkendek dat waarschijnlijk uit mangaansulfide of silicaat bestaat. En hoewel dat misschien merkwaardig klinkt, is het niets in vergelijking met het gebrek aan Rayleighverstrooiing. “Dat is gewoon raar,” zo stellen de onderzoekers.

Artistieke impressie van de gigantische exoplaneet WASP-79b. Afbeelding: NASA, ESA, and L. Hustak (STScI)

Oorzaak
De onderzoekers kunnen er dan ook nog niet helemaal hun vinger op leggen. “Omdat dit de eerste keer is dat we dit zien, weten we niet precies wat de oorzaak is,” zegt onderzoeker Kristin Showalter Sotzen. Het team zou dan ook maar wat graag andere planeten waar vergelijkbare omstandigheden heersen onderzoeken om meer te leren. “We zullen andere planeten in de gaten moeten houden. Het kan namelijk een indicatie zijn voor onbekende atmosferische processen op exoplaneten die we momenteel nog niet begrijpen,” aldus Sotzen.


Een dagje op WASP-79b ziet er dus met zijn gele lucht en ijzeren regen heel anders uit dan bij ons. Bovendien bleek al eerder dat er in de atmosfeer van WASP-79b waterdamp verstopt zit. Al met al laat de gigantische exoplaneet onderzoekers van de ene verbazing in de andere vallen. De planeet is dan ook geselecteerd voor interessant vervolgonderzoek met de aankomende James Webb-telescoop. Webb zal naar verwachting veel meer spectrale kenmerken over langere infraroodgolflengten kunnen openbaren. Dankzij deze waarnemingen zullen we dan ook veel meer over de bijzondere chemische samenstelling van WASP-79b te weten komen, wat kan helpen om de onderliggende oorzaak van het eigenaardige spectrum te onthullen.