Astronomen hebben de James Webb-ruimtetelescoop (JWST) gebruikt om een nieuw type planeet te onderzoeken. Deze wereld van gesmolten lava buiten ons zonnestelsel ruikt waarschijnlijk naar rotte eieren en wijst erop dat er buiten ons zonnestelsel een veel grotere diversiteit aan werelden bestaat dan eerder werd aangenomen. De exoplaneet heeft de aanduiding L 98-59 d en draait in een baan om een kleine rode ster op ongeveer 35 lichtjaar afstand.
Gegevens van de JWST en een reeks telescopen op aarde suggereren dat deze exoplaneet, die ongeveer 1,6 keer zo groot is als de aarde, een extreem lage dichtheid heeft. De atmosfeer zit vol met waterstofsulfide, een verbinding die bekend staat om zijn kenmerkende stank van rotte eieren. Onder normale omstandigheden zou L 98-59 d worden geclassificeerd als een rotsachtige gasdwerg, met een atmosfeer die rijk is aan waterstof, of als een waterrijke “hycean” oceaanwereld. Deze exoplaneet past echter in geen van beide categorieën, wat de creatie rechtvaardigt van een nieuwe categorie exoplaneten vol met zware zwavelmoleculen. “Deze ontdekking suggereert dat de categorieën die astronomen momenteel gebruiken om kleine planeten te beschrijven, wellicht te simplistisch zijn. Hoewel het onwaarschijnlijk is dat er op deze gesmolten planeet leven mogelijk is, weerspiegelt ze de grote diversiteit aan werelden die buiten ons zonnestelsel bestaan,” aldus teamleider Harrison Nicholls van de Universiteit van Oxford in het Verenigd Koninkrijk in een verklaring. “We kunnen ons dan afvragen: welke andere soorten planeten wachten er nog om ontdekt te worden?”
Oceanen van magma
Nicholls en zijn collega's konden met behulp van geavanceerde computersimulaties de bijna 5 miljard jaar oude geschiedenis van L 98-59 d reconstrueren. Vervolgens vergeleken ze deze modellen met daadwerkelijke telescoopgegevens om te reconstrueren wat er diep onder het oppervlak van deze exoplaneet moet gebeuren. Ze hebben vastgesteld dat L 98-59 d waarschijnlijk een mantel van gesmolten silicaat heeft, vergelijkbaar met de lava die we op aarde aantreffen, en een magma-oceaan die de hele planeet beslaat. Dankzij deze enorme wereldwijde magma-oceaan kan de exoplaneet gedurende zeer lange perioden enorme hoeveelheden zwavel opslaan. Zwavelrijke gassen zijn vervolgens gedurende miljarden jaren vrijgekomen in de atmosfeer van L 98-59 d. Dit omvat onder meer het zwaveldioxide en andere op zwavel gebaseerde moleculen die de JWST in de bovenste atmosfeer van de planeet heeft waargenomen. Het magmareservoir heeft er mogelijk ook toe bijgedragen dat L 98-59 d zijn waterstof- en zwavelrijke atmosfeer heeft kunnen behouden, waardoor deze niet als gevolg van de X-stralingsbombardementen van zijn moederster verloren is gegaan in de ruimte.
Gedurende miljarden jaren hebben moleculen zich uitgewisseld tussen de atmosfeer en het binnenste van de planeet, waardoor deze is uitgegroeid tot de eerste wereld in een nieuwe klasse van gasrijke, zwavelhoudende planeten met langdurige magma-oceanen. De simulaties van het team tonen aan dat L 98-59 d waarschijnlijk is ontstaan met enorme hoeveelheden vluchtig materiaal en ooit een veel grotere sub-Neptunus-planeet kan zijn geweest. De planeet is waarschijnlijk in de loop van miljarden jaren gekrompen en afgekoeld, waarbij ze een deel, maar niet haar volledige atmosfeer heeft verloren. “Het spannende is dat we computermodellen kunnen gebruiken om het verborgen binnenste van een planeet te onthullen die we nooit zullen bezoeken”, aldus teamlid Raymond Pierrehumbert van de Universiteit van Oxford. “Hoewel astronomen de grootte, massa en atmosferische samenstelling van een planeet alleen van veraf kunnen meten, toont dit onderzoek aan dat het mogelijk is om het verre verleden van deze buitenaardse werelden te reconstrueren, en soorten planeten te ontdekken die geen equivalent hebben in ons eigen zonnestelsel.”
Bron: Space.com
