Een planeet in het midden
De meeste reuzenplaneten zijn uitersten. Het zijn óf verzengend hete Jupiters die in de buurt van hun sterren roosteren. Of het zijn bevroren gasreuzen, ver weg en ijskoud, zoals Jupiter of Saturnus.
TOI-199b is niet zoals deze. Het zit in het midden.
Astronomen die de James Webb-ruimtetelescoop gebruikten, hebben zojuist naar de atmosfeer gekeken. Deze wereld ter grootte van Saturnus is zeldzaam. Het is gematigd. Qua temperatuur eigenlijk aardachtig.
Dat is verrassend.
175 graden, alstublieft
De planeet draait rond een ster op ruim 330 lichtjaar afstand. Het duurt ongeveer 100 dagen om één ronde te maken. De temperatuur ligt rond de 175 Fahrenheit.
Nog steeds te warm om op te stappen? Ja. Maar voor een gigantische gasplaneet is het mild. Denk er eens over na. Een auto die in de directe zomerzon geparkeerd staat, heeft temperaturen die dichtbij deze temperatuur liggen. Ter vergelijking: hete Jupiters kunnen duizenden graden bereiken. TOI-199b lijkt in niets op hen. Het lijkt ook in niets op de ijskoude reuzen in ons eigen zonnestelsel. Het beslaat een smalle kloof ertussen. Een Goudlokje-zone vanwege de grootte en warmte, maar niet noodzakelijkerwijs bewoonbaarheid.
“Dit is de eerste keer dat we de atmosfeer van een van deze planeten in detail hebben kunnen bestuderen”, zei Renyu Hu van Penn State.
Er zijn slechts een handvol gematigde reuzen bekend. Sinds 1992 hebben we duizenden exoplaneten gezien. Maar weinigen passen in dit specifieke model. Hu leidde dit team samen met onderzoekers van het Jet Propulsion Laboratory van NASA.
De vingerafdruk vangen
Hoe snuif je een planeet op van lichtjaren afstand? Transmissiespectroscopie.
Terwijl de planeet voor zijn ster langs beweegt (een transit), filtert er wat sterlicht door zijn atmosfeer. De rest gaat voorbij. De atmosfeer werkt als een filter. Moleculen vangen specifieke kleuren licht op.
JWST splitst het sterrenlicht als een prisma. Er wordt gekeken naar wat er ontbreekt.
“Specifieke elementen zullen specifieke golflengten absorberen… waardoor een vingerafdruk ontstaat”, legt Aaron Bello-Arufe uit. Hij is de hoofdauteur van het artikel, dat op 20 mei in het Astronomical Journal werd gepubliceerd.
De transit duurde lang. Ongeveer zeven uur. Hete Jupiters vliegen meestal veel sneller voorbij. Het team registreerde twintig uur achter elkaar om een goede basislijn te krijgen. Toen keken ze naar de duik.
Het resultaat? Methaan. Zeker daar.
Modellen, dan de realiteit
Wetenschappers verwachtten methaan. Modellen voorspelden dat dit in de mix zou zitten. Dus toen ik het zag, werd bevestigd dat hun theorieën niet verkeerd waren. Mooie validatie. Maar ze zagen meer dan dat. Hints van ammoniak en kooldioxide kwamen ook in de gegevens voor.
Zijn die er zeker? Waarschijnlijk. Er zijn meer observaties nodig om precies te meten hoeveel.
Maakt het uit?
Ja. Computermodellen hebben moeite om uit te leggen hoe atmosferen zich in de loop van miljarden jaren vormen en evolueren. Door op deze manier datapunten toe te voegen, kun je de knoppen aanpassen. Het maakt de simulaties scherper. Als we kunnen begrijpen hoe een gematigde gasreus zijn methaan en ammoniak in balans houdt, kunnen we misschien ook meer leren over onze eigen atmosfeer. De aarde deelt dezelfde kosmische buurt. Dezelfde basisprincipes van scheikunde.
“Dit completere beeld… kan worden gebruikt om onze modellen te verbeteren,” zei Hu.
Het bewijst ook dat we dit kunnen. Het succes geeft onderzoekers het vertrouwen om telescopen op andere gematigde reuzen te richten. Misschien is deze planeet uniek. Of misschien is deze klasse van de wereld gebruikelijk. Wij weten het nog niet.
Wie en waarom
Penn State en JPL leidden de aanval. Hulp kwam van de Arizona State University. Johns Hopkins. Carnegie Instituut voor Wetenschap. Caltech. UC Santa Cruz.
NASA financierde het. Het Space Telescope Science Institute verstrekte de subsidie.
Het artikel, getiteld ‘Methaan op de Tempel Exo-Saturn TOI.199 b’, vermeldt een tiental auteurs, waaronder Bello. Arufe. Hu. En anderen. DOI 10.38.47/1.53.8.3.8.81./ae.4. fb.a
Er is altijd meer lucht. TOI-1. 9. 9. b is slechts de eerste gedetailleerde look. De vraag is niet of we er meer vinden. Het is wat ze ons hierna vertellen.
