Ze worden aan de dagzijde uit elkaar gerukt, om aan de nachtzijde weer herboren te worden.

Stel je voor, een weersvoorspelling die elke dag hetzelfde is: brandende temperaturen, meedogenloos zonnig en absoluut geen kans op regen. Dit helse scenario bestaat echt op sommige planeten buiten ons zonnestelsel. Zij worden ‘ultra-hete Jupiters’ genoemd en draaien heel dicht om hun ster heen, met één kant van de planeet permanent op de ster gericht, waardoor het hier altijd dag is.

Ultra-Hete Jupiters zijn erg interessante planeten. Zo liggen ze heel dicht bij hun ster in de buurt, dichter zelfs dan Mercurius van onze zon. Net als wij altijd dezelfde kant van de maan zien, heeft een hete Jupiter altijd dezelfde kant naar zijn ster gericht. En het kan hier behoorlijk 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.

Waterdamp
Wetenschappers begrepen niet helemaal hoe het kon dat er in de atmosfeer van de ultra-hete Jupiters geen waterdamp voorkomt, terwijl dat wel voorkomt op hun enigszins koelere neven; de hete Jupiters. En de nieuwe studie heeft hier wellicht een verklaring op gevonden. Zo blijkt uit de bevindingen dat de ultra-hete Jupiters in feite wel de ingrediënten voor water (waterstof- en zuurstofatomen) bezitten. Maar door de sterke straling op de dagkant van de planeet, worden de temperaturen daar zo hoog dat de watermoleculen volledig uit elkaar worden gerukt. “De dagen op deze planeten zijn ovens, die meer op een stellaire atmosfeer lijken dan op een planetaire atmosfeer,” verduidelijkt onderzoeker Vivien Parmentier.

Water is niet het enige molecuul dat volgens de studie aan reïncarnatie doet. Zo blijkt dat titaniumoxide (populair als zonnescherm) en aluminiumoxide (de basis voor de edelsteen robijn) ook reïncarneren op ultra-hete Jupiters. Deze materialen kunnen zelfs wolken en regen vormen als vloeibare metalen en vloeibare robijnen.

Reïncarnatie
Maar wat gebeurt er dan op de nachtkant van de planeet? Met de huidige instrumenten is het wat lastiger om dat te achterhalen. De nieuwe studie stelt wel een model voor, dat uitlegt wat er mogelijk aan zowel de lichte, als de donkere kant van ultra-hete Jupiters gebeurt. En eigenlijk is dit niets anders dan reïncarnatie. Zo schrijven de onderzoekers dat felle winden de gesmolten watermoleculen in de richting van de hemisferen aan de nachtzijde van de planeet blazen. Aan deze koelere, donkere kant kunnen de atomen zich weer vormen tot moleculen en condenseren in wolken. Vervolgens drijven ze weer richting de dagkant om daar vervolgens opnieuw verpulverd te worden.

Hete Jupiters
De neef van de ultra-hete Jupiter, is zoals gezegd de hete Jupiter. Hoewel ze erg op elkaar lijken, zijn er toch ook verschillen. Zo vonden onderzoekers in de jaren negentig voor het eerst hete Jupiters met temperaturen van zo’n 2000 graden Celsius en bleek het normaal dat er water in hun atmosfeer te vinden was. Maar waarom is het dan afwezig in de atmosfeer van ultra-hete Jupiters? Een eerdere hypothese stelde dat deze planeten moeten zijn gevormd met hoge concentraties koolstof in plaats van zuurstof. Toch denken de onderzoekers van de nieuwe studie dat dit idee niet de sporen van water kan verklaren die soms op de grens tussen de dag- en nachtzijde van een ultra-hete Jupiter wordt gedetecteerd.

Hoewel het model een nieuwe verklaring biedt, zijn er nog meer studies nodig om de aard van de atmosfeer van de ultra-hete Jupiters beter te begrijpen. En het oplossen van deze mysteries kan een taak worden van NASA’s James Webb Telescoop. Volgens Permentier zal deze krachtig genoeg zijn om nieuwe details over de dagkant van ultra-hete Jupiters te verzamelen. En wellicht kan deze zelfs de hypothese compleet bevestigen. “We weten nu dat ultra-hete Jupiters ander gedrag vertonen dan hun neven, de hete Jupiters,” stelt Permentier. “De studies naar de atmosferen van exoplaneten staan op dit moment nog echt in de kinderschoenen. We hebben nog zoveel te leren.”