De planeet kent een vergelijkbare temperatuur als de aarde en is waarschijnlijk gehuld in een dikke atmosfeer, waar mogelijk zelfs waterdamp in zit.

Wetenschappers zijn in een nieuwe studie op een veelbelovende planeet gestuit. Het gaat om een gematigd warme exoplaneet die nét iets kleiner is dan Neptunus uit ons eigen zonnestelsel. Maar wat ‘m met name interessant maakt, is dat deze nieuw ontdekte wereld waarschijnlijk gehuld is in een dikke atmosfeer. En dat maakt de planeet geknipt voor atmosferisch onderzoek.

TOI-1231b
Wetenschappers kwamen de planeet op het spoor dankzij planetenjager TESS, gevolgd door waarnemingen met behulp van de Planet Finder Spectrograph (PFS) waar de Chileense Magellan Clay-telescoop mee uitgerust is. De exoplaneet is TOI-1231b genoemd en trekt elke 24 dagen een baantje rondom een nabijgelegen rode dwergster.

Planeten rond rode dwergsterren
Rode dwergsterren (M-sterren) zijn de meest voorkomende en langstlevende sterren in het heelal. Ze zijn een stukje kleiner en koeler dan onze eigen zon. Omdat rode dwergsterren een tikkie kleiner zijn, wordt er meer licht tegengehouden wanneer er een planeet voorlangs beweegt. Stel je een aardachtige planeet voor die een ster ter grootte van onze zon passeert. De planeet zal slechts een klein beetje licht tegenhouden. Maar als deze aardachtige planeet een ster passeert die een stuk kleiner is, wordt er veel meer licht geblokkeerd. In zekere zin creëert dit een grotere schaduw op het oppervlak van de ster. Hierdoor zijn planeten rond rode dwergsterren vaak gemakkelijker te detecteren en beter te bestuderen.

Wetenschappers besloten meer eigenschappen van de planeet te achterhalen. “We waren in staat om de gegevens te verzamelen die nodig zijn om de moederster te karakteriseren en zowel de straal als de massa van de planeet te meten,” vertelt onderzoeker Jennifer Burt. Die waarden stelden ons op hun beurt in staat om ook de dichtheid van de planeet te berekenen en zijn samenstelling te ontraadselen. TOI-1231b is ongeveer even groot als Neptunus en heeft ook een vergelijkbare dichtheid. Daarom denken we dat hij tevens omgeven is door een even grote, gasvormige atmosfeer.”

Atmosfeer
Volgens de onderzoekers zou het dus goed kunnen dat TOI 1231b een dikke atmosfeer heeft. “De lage dichtheid van TOI-1231b geeft aan dat hij wordt omgeven door een substantiële atmosfeer en dus niet rotsachtig is,” vertelt onderzoeker Diana Dragomir. De precieze samenstelling en omvang van deze atmosfeer zijn echter nog onbekend. TOI 1231b zou over een grote waterstof- of waterstof-heliumatmosfeer kunnen beschikken. Maar hij kan ook een dichtere waterdampatmosfeer hebben. Beide mogelijkheden wijzen naar een andere oorsprong, waardoor astronomen kunnen begrijpen of en hoe planeten zich op een andere manier rond rode dwergsterren vormen in vergelijking met de planeten rondom onze zon.”

Gelijkenissen met de aarde
Hoewel de planeet zich dus ongeveer kan meten met Neptunus, blijk ‘ie ook wel het een en ander overeenkomstig met de aarde te hebben. “Hoewel TOI 1231b acht keer dichter bij zijn moederster staat dan de aarde bij de zon, is de temperatuur vergelijkbaar,” zegt Dragomir. “Dat komt door de koelere en minder heldere moederster.” De onderzoekers denken dat de temperaturen op de planeet niet verder oplopen dan zo’n 60 graden Celsius.

Vreemde werelden
Onderzoek naar TOI 1231b gaat door. De ontdekking van de dikke atmosfeer, samen met het feit dat ‘ie rond een kleine ster cirkelt en een gematigde temperatuur kent, maakt de planeet erg interessant voor atmosferisch onderzoek. Sterker nog, TOI-1231b is één van de koelste, kleine exoplaneten die tot nu toe toegankelijk zijn voor atmosferische studies. De meeste exoplaneten die tot op heden zijn ontdekt, zijn namelijk vreemde en exotische werelden. “We hebben tot nu toe nog geen planetenstelsels ontdekt die lijken op ons eigen zonnestelsel,” zegt Burt. “Ze zitten daarentegen vaak vol met grotere planeten met omloopbanen korter dan die van Mercurius. De nieuw ontdekte planeet is nog steeds merkwaardig – maar het is een stap dichter in de buurt van onze nabije planeten. Vergeleken met de meeste planeten die tot nu toe zijn ontdekt – en meestal verzengende temperaturen kennen van honderden of zelfs duizenden graden Celsius – is TOI-1231b ijskoud.”

TOI-1231b vormt dan ook een opwindend doelwit voor toekomstige missies met ruimtetelescoop Hubble en de aankomende James-Webb-telescoop. “Met Hubble hopen we meer van de bovenstaande vragen te kunnen beantwoorden en de James Webb-telescoop belooft een nog grondiger onderzoek naar de atmosfeer van de planeet,” aldus Dragomir. “Houd dus de ontwikkelingen goed in de gaten!”