Voor het eerst hebben onderzoekers met behulp van directe observaties achterhaald hoe snel een exoplaneet roteert.

De onderzoekers lieten zich daarbij leiden door waarnemingen van NASA’s en ESA’s ruimtetelescoop Hubble. Met de ruimtetelescoop bestudeerden ze een jonge ‘super-Jupiter’ die 2M1207b wordt genoemd. De planeet bevindt zich op zo’n 160 lichtjaar van de aarde en heeft een massa die vier keer groter is dan de massa van Jupiter. De planeet cirkelt rond een bruine dwerg en is ongeveer tien miljoen jaar oud. De atmosfeer van de exoplaneet is zo warm dat gesteenten en glas smelten, verdampen en als ‘regen’ weer naar beneden komen.

Helderheid
Over een periode van elf uur maakte Hubble maar liefst 160 foto’s van de planeet. Nu is het zo dat zelfs de grootste telescoop op aarde geen scherpe foto’s van 2M1207b kan maken. Om toch de atmosfeer van de exoplaneet te kunnen bestuderen, verzonnen de onderzoekers een trucje. Ze keken hoe de helderheid van de planeet door de tijd heen veranderde. Die veranderingen in helderheid ontstaan door wolken in de atmosfeer van 2M1207b. Zo konden de onderzoekers dus wolken in de atmosfeer van de exoplaneet in kaart brengen zonder dat ze deze heel scherp op de foto hoefden te zetten. “Het resultaat is heel opwindend,” stelt onderzoeker Daniel Apai. “Het geeft ons een nieuwe techniek om de atmosfeer van exoplaneten te bestuderen.”

Omdat de super-Jupiter nog heel jong is, is deze nog heel warm. De planeet lijkt dan ook het helderst in infrarood licht. Hubble bestudeerde de planeet dan ook in dat licht. Hier zie je hoe de helderheid van de planeet over een periode van een aantal uren veranderde. Die helderheidsveranderingen suggereren dat er in de atmosfeer van de planeet wolken te vinden zijn die invloed uitoefenen op de hoeveelheid infrarode straling die we - terwijl de planeet roteert - observeren. Afbeelding: NASA / ESA / Y. Zhou (University of Arizona) / P. Jeffries (STScI).

Omdat de super-Jupiter nog heel jong is, is deze nog heel warm. De planeet lijkt dan ook het helderst in infrarood licht. Hubble bestudeerde de planeet dan ook in dat licht. Hier zie je hoe de helderheid van de planeet over een periode van een aantal uren veranderde. Die helderheidsveranderingen suggereren dat er in de atmosfeer van de planeet wolken te vinden zijn die invloed uitoefenen op de hoeveelheid infrarode straling die we – terwijl de planeet roteert – observeren. Afbeelding: NASA / ESA / Y. Zhou (University of Arizona) / P. Jeffries (STScI).

Rotatie
De waarnemingen van Hubble bewijzen niet alleen dat er wolkenlagen in de atmosfeer van de exoplaneet te vinden zijn. De observaties geven ook meer inzicht in de rotatiesnelheid van de planeet. Volgens de onderzoekers heeft de exoplaneet ongeveer tien uur nodig om een rondje rond zijn as te voltooien. Daarmee is de rotatiesnelheid van de super-Jupiter vergelijkbaar met die van Jupiter.

In de toekomst hopen onderzoekers de atmosfeer van nog veel meer exoplaneten op deze wijze te bestuderen. En over een aantal jaren zal een nieuwe ruimtetelescoop – James Webb – het stokje van Hubble overnemen. Deze telescoop – die nog krachtiger is dan Hubble – zal naar verwachting een schat aan informatie opleveren over planeten buiten ons zonnestelsel.