Moleculen in de atmosfeer van de hete Jupiter worden door de hitte letterlijk uiteengerukt!

Hete Jupiters kunnen met recht tot de vreemdste planeten buiten ons zonnestelsel gerekend worden. De gasreuzen cirkelen op korte afstand rond hun moederster, waardoor de temperaturen op deze planeten enorm hoog op kunnen lopen. Onderzoekers zijn vooral geïntrigeerd geraakt door de ultra-hete Jupiter KELT-9b. En nieuwe waarnemingen tonen aan dat deze gasreus nóg een beetje gekker is dan de rest.

Meer over hete Jupiters
Ultra-Hete Jupiters zijn erg interessante planeten. Ze liggen heel dicht bij hun ster in de buurt; dichter dan Mercurius van onze zon. KELT-9b draait zelfs zo dicht rond zijn moederster dat een ‘jaar’ – de periode die de planeet erover doet om een rondje te maken rond zijn ster – slechts anderhalve 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. Daarnaast kan het op dit soort planeten aardig warm worden. De dagtemperaturen kunnen oplopen tot 2000 en 3000 graden Celsius, waardoor ultra-hete Jupiters tot de heetste exoplaneten behoren. De nachttemperaturen liggen rond de 1000 graden Celsius. Op KELT-9b liggen de dagtemperaturen zelfs nog een tikkie hoger: zo rond de 4.300 graden Celsius. En dat is laaiend heet, heter dan sommige sterren. Bovendien is het de heetste planeet die onderzoekers tot nu toe hebben aangetroffen.

Spitzer
Het kan op KELT-9b dus snikheet worden. En onderzoekers hebben nu met behulp van de Spitzer-ruimtetelescoop bewijs gevonden dat deze hitte zelfs voor moleculen teveel is. Spitzer neemt planeten waar in infrarood, waardoor deze subtiele variaties in warmte kan meten. Door de planeet vele uren achter elkaar gade te slaan, kan Spitzer veranderingen in de atmosfeer analyseren terwijl deze rond zijn ster draait. Hierdoor is het mogelijk om de temperaturen op de helse exoplaneet te analyseren.


Moleculen
Spitzer komt tot een opmerkelijke bevinding. Door de sterke straling op de dagkant van KELT-9b lopen de temperaturen daar zo hoog op dat moleculen die waterstofgas vormen volledig uit elkaar worden gerukt. Pas als de onsamenhangende atomen naar de nachtzijde van de planeet zijn geblazen vormen ze zich opnieuw. Vervolgens drijven de waterstofgasmoleculen weer richting de dagkant om daar opnieuw verpulverd te worden. “De planeet heeft zo’n extreme temperatuur,” zegt onderzoeksleider Megan Mansfield. Toch is KELT-9b waarschijnlijk niet de enige planeet waar de hitte zelfs moleculen fataal wordt. “Er zijn enkele andere hete Jupiters en ultra-hete Jupiters die niet zó heet zijn, maar toch warm genoeg waardoor daar waarschijnlijk dezelfde processen spelen,” aldus Mansfield.

Artistieke impressie van exoplaneet KELT-9b. Het wordt op de planeet zo laaiend heet, dat zelfs moleculen aan flarden worden gescheurd. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech

Onderzoekers kwamen er eveneens achter dat KELT-9b geen grote temperatuurverschillen tussen de dag- en de nachtzijde kent. En dat is opvallend. Het suggereert namelijk dat de warmte van de ene naar de andere kant stroomt. KELT-9b zal de gemoederen nog wel even blijven bezighouden. Want er zijn nog talloze mysteries over dit soort helse exoplaneten te ontrafelen. Toch komen wetenschappers steeds meer te weten. Zo ontdekten onderzoekers al dat de exoplaneet sporen van verdampt natrium en magnesium bevat, én drie nog nooit eerder aangetroffen metalen in de atmosfeer van een exoplaneet: chroom, en de zeldzame aardmetalen scandium en yttrium.