Drie metalen zijn nog nooit eerder in de atmosfeer van een exoplaneet aangetroffen.

De exoplaneet KELT-9b houdt de gemoederen al enige tijd bezig. Zo ontdekten onderzoekers nog geen jaar geleden dat de exoplaneet sporen van gasvormig ijzer en titanium in de atmosfeer herbergde. En nu doet het onderzoeksteam daar nog een schepje bovenop. Want KELT-9b zou namelijk ook sporen van verdampt natrium en magnesium bevatten, én drie nog nooit eerder aangetroffen metalen in de atmosfeer van een exoplaneet: chroom, en de zeldzame aardmetalen scandium en yttrium.

Meer over KELT-9b
KELT-9 is een ster op 650 lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Zwaan. De ster is meer dan 10.000 graden Celsius, en is daarmee bijna twee keer zo heet als onze zon. Om deze ster heen cirkelt de gigantische gasplaneet KELT-9b. Deze planeet staat heel dichtbij zijn moederster – de afstand tussen de planeet en KELT-9 is bijna 30 keer kleiner dan de afstand tussen de aarde en de zon – waardoor deze gloeiendheet is. Zo bereikt de atmosfeer temperaturen van ongeveer 4000 graden Celsius. Dit soort hete exoplaneten worden ook wel aangeduid als ‘hete Jupiters’.

Artistieke impressie van de exoplaneet KELT-9b rondom zijn moederster. Afbeelding: NASA/JPL-Caltech

Chemische samenstelling
De onderzoekers deden de ontdekking met behulp van een gevoelige spectrograaf: een instrument dat wit licht in zijn samenstellende kleuren verspreidt – ook wel een spectrum genoemd. De atomen die het gas van de atmosfeer vormen, absorberen licht bij zeer specifieke kleuren in het spectrum. Hierdoor kunnen onderzoekers de chemische samenstelling van atmosferen die zich op vele lichtjaren afstand bevinden, onthullen.


Ontdekking
Afgelopen zomer was het al raak. De onderzoekers vonden met behulp van deze techniek ijzer- en titaniumatomen in de atmosfeer van KELT-9b. Een ontdekking die smaakte naar meer. Om deze eerdere waarnemingen te bevestigen en tegelijkertijd ook te zoeken naar andere elementen, zette het team de studie voort. En met succes. Want het team trof 73 verschillende atomen aan, waaronder enkele zeldzame aardmetalen; zware scheikundig elementen die vrij weinig op aarde voorkomen.

Zeldzame aardmetalen
Na een zorgvuldige analyse troffen de onderzoekers sterke signalen aan van verdampt natrium, magnesium en chroom en de zeldzame aardmetalen scandium en yttrium. Die laatste drie waren nog nooit eerder gedetecteerd in de atmosfeer van een exoplaneet. Ook konden de onderzoekers dankzij de signalen inschatten op welke hoogte in de atmosfeer van de planeet de atomen worden geabsorbeerd. Ook kregen de onderzoekers meer inzicht in de windpatronen van de atmosfeer die het materiaal van het ene halfrond, naar het andere blazen.

De onderzoekers zijn nog lang niet klaar. “Toekomstige observaties kunnen misschien nog wel meer elementen ontdekken in de atmosfeer van deze planeet,” zegt onderzoeker Jens Hoeijmakers. “En misschien ook wel op andere planeten die net zo heet zijn.” Deze observaties kunnen verstrekkende gevolgen hebben. “De kans is groot dat we op een dag zogenaamde biosignaturen vinden,” vult onderzoeker Kevin Heng aan. “Ofwel tekenen van leven op een exoplaneet.“