Voor het eerst hebben astronomen een directe blik geworpen op de binnenkant van een exoplaneet. Een exoplaneet op ongeveer 800 lichtjaar afstand spuit zijn 'ingewanden' de ruimte in en nieuwe waarnemingen met de James Webb Space Telescope, of JWST, hebben astronomen in staat gesteld om het inwendige van deze planeet te lezen, zo melden astronomen deze week op een bijeenkomst van de American Astronomical Society. “Als dit waar is, is het supercool,” zegt astronoom Mercedez López-Morales van het Space Telescope Science Institute in Baltimore, die niet betrokken was bij het nieuwe werk. “Voor het eerst kun je rechtstreeks bestuderen waaruit het inwendige van een exoplaneet bestaat. Dat is spannend.”
De planeet, een wereld ter grootte van Neptunus genaamd K2 22b, werd in 2015 ontdekt. De planeet staat verzengend dicht bij zijn ster en voltooit een baan in slechts negen uur. Hij is te klein om zelf waargenomen te worden, maar hij stoot regelmatig wolken van ondoorzichtig stof uit die een komeetachtige staart vormen en minder dan 1 procent van het licht van de ster blokkeren. Astronomen realiseerden zich al snel dat het stof waarschijnlijk afgekoeld magma uit het binnenste van de planeet was. Dat spoor van ingewanden van de planeet bood een unieke kans om de chemische samenstelling van de mantel van een exoplaneet te achterhalen. Inzicht krijgen in de mantel van welke planeet dan ook, zelfs die van de aarde, is een uitdaging, zegt medeauteur Jason Wright van Penn State. “Als de natuur je zo'n cadeau geeft, moet je het aannemen.”
Wright en collega's namen K2 22b in april 2024 waar met de gevoelige midden-infrarood spectrometer van JWST. Verschillende mineralen in het stof zenden specifieke golflengten licht uit, waardoor het team kan achterhalen waar de planeet van gemaakt is. Het stof lijkt niet uit puur ijzer te bestaan, wat wetenschappers zouden verwachten als de planeet een kale kern zou hebben zonder mantel of korst eromheen. “Er zit nog vlees op de botten, om het zo maar te zeggen”, zei astronoom Nick Tusay in een toespraak op de bijeenkomst op 14 januari. Maar iets in het stof zond licht uit dat moeilijk te koppelen was aan een specifiek materiaal, aldus Tusay. De onderzoekers keken eerst of de stofkorrels magnesiumoxide en siliciummonoxide waren, die worden verwacht in mantelmateriaal. Maar deze mineralen kwamen niet overeen met de gegevens.
Verrassend genoeg lijkt het stof het meest op stikstofoxide en koolstofdioxide van verdampt ijs, zegt Tusay. “Als dat waar is, kijken we naar een sneeuwbal die uit elkaar valt,” zegt hij. Dat is moeilijk te verklaren voor een planeet die zo dicht bij zijn ster staat. “Het is gewoon zo vreemd en onverwacht.” Hij heeft meer observatietijd aangevraagd bij JWST om meer te weten te komen. Hij en zijn team hebben hun resultaten ook gerapporteerd in een artikel dat op 14 januari is ingediend bij arXiv.org. López-Morales is het ermee eens dat er meer waarnemingen nodig zijn om de samenstelling van de planeet te bevestigen. “Het is erg voorlopig, veelbelovend en er zijn zeker meer gegevens nodig”, zegt ze. Het zou ook interessant zijn om de handvol andere bekende desintegrerende exoplaneten te observeren.
Een pas ontdekte desintegrerende planeet is misschien wel de beste plek om te beginnen. Een planeet die in oktober met de ruimtetelescoop TESS werd ontdekt, stoot een stofwolk uit die zo groot is dat hij zich in een hoefijzer van 9 miljoen kilometer halverwege zijn ster bevindt, zo meldde astronoom Marc Hon van het MIT tijdens de bijeenkomst op 15 januari. Dit is de dichtstbijzijnde desintegrerende planeet die tot nu toe is ontdekt, dus de inhoud zal nog duidelijker worden in de JWST-gegevens. “We hebben bewezen dat we het kunnen met K2 22b,” zegt Tusay. “Deze zal nog beter zijn.”
Bron: ScienceNews
