Op deze planeet regent het gesteente

Maar maak je geen zorgen over eventuele aliens.

De planeet in kwestie – K2-141b genaamd – is één van de meest extreme planeten die we kennen en allesbehalve leefbaar. De planeet staat namelijk zo dicht bij zijn moederster dat deze een synchrone rotatieperiode kent, waardoor altijd dezelfde zijde van de planeet op de moederster gericht is. Op die zijde (de dagzijde genoemd) liggen de temperaturen gigantisch hoog, terwijl de temperaturen aan de andere kant diep onder het vriespunt liggen.

Weer
Wetenschappers zijn nu met behulp van computersimulaties nagegaan wat het weer op deze extreme planeet doet. En dat blijkt net zo extreem te zijn als de planeet zelf. Zo zijn er supersonische winden te vinden die met snelheden van meer dan 5000 kilometer per uur voortrazen. Ook regent het er gesteente, zo is in het blad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society te lezen.

Extreme temperaturen
Op de dagzijde van de planeet lopen de temperaturen op tot zo’n 3000 graden Celsius. Dat is niet alleen warm genoeg om gesteenten te doen smelten, maar zelfs warm genoeg om ze te doen verdampen! Het resultaat is dat er op sommige plekken een dunne atmosfeer te vinden is, die bestaat uit verdampt gesteente.

Cyclus
Op aarde speelt – bij gematigdere temperaturen – een vergelijkbaar proces. Alleen is het hier niet gesteente, maar water dat verdampt. En zoals wij Nederlanders heel goed weten, komt dat verdampte water heel regelmatig ook weer naar beneden, in de vorm van regen. Het is een oneindige cyclus waarbij water verdampt, opstijgt in de atmosfeer, condenseert en weer naar beneden valt. Dat water belandt uiteindelijk weer in de zeeën en oceanen, waarna het weer verdampt en het hele verhaal zich weer herhaalt. Zo’n zelfde cyclus kent K2-141b, zo onthullen de onderzoekers. Alleen is het daar niet water, maar natrium, siliciummonoxide en siliciumdioxide dat aan de warme dagzijde verdampt, met de supersonische winden naar de veel koudere nachtzijde wordt getransporteerd en daar weer condenseert en als ‘regen’ naar beneden valt in een magma-oceaan, die over stromingen beschikt die het gesteente weer naar de warme dagzijde transporteren, waar het gesteente weer verdampen kan.

Niet stabiel
Hoewel K2-141b dus een bizarre tegenhanger van onze watercyclus kent, is deze niet zo stabiel als de watercyclus op aarde, zo stellen de onderzoekers. Zo gaan de stromingen in de magma-oceaan niet zo hard. De onderzoekers voorspellen dan ook dat zowel de samenstelling van het oppervlak als de atmosfeer van K2-141b gaandeweg wel moet veranderen.

Pril stadium van evolutie
Het onderzoek geeft niet alleen meer inzicht in wat er allemaal op deze extreme planeet gaande is, maar kan ook onthullen hoe het er lang geleden op andere, vandaag de dag minder extreme planeten – zoals de aarde – aan toe ging. “Alle rotsachtige planeten – waaronder ook de aarde – begonnen hun leven als magma-werelden, maar koelden snel af en kregen toen een vast oppervlak,” stelt onderzoeker Nicolas Cowan. “Lava-planeten geven ons een uniek inkijkje in dit stadium van de evolutie van planeten.”

De onderzoekers baseren hun weersvoorspellingen op simulaties. Of het beeld dat zij in hun studie schetsten, overeenkomt met de werkelijkheid zal in de toekomst moeten blijken. Bijvoorbeeld wanneer astronomen de machtige James Webb Space Telescope op de planeet richten. Met behulp van deze telescoop kan men namelijk zien of de atmosfeer zich gedraagt zoals voorspeld. “Dit onderzoek is de eerste studie die voorspellingen doet over weersomstandigheden op K2-141b, een planeet die met de volgende generatie telescopen – zoals de James Webb Space Telescope – kan worden gedetecteerd,” aldus onderzoeker Giang Nguyen.