Afbeelding: © ESA/NASA
Het weerbericht op HD209458b is niet geschikt voor watjes: kolkende stormen van koolmonoxidegas stromen van de hete naar de koude kant van de Jupiterachtige planeet. De windsnelheid ligt tussen de 5.000 en 10.000 kilometer per uur. De Leidse sterrenkundige Ignas Snellen en zijn collega’s achterhaalden deze informatie over de exoplaneet, en bepaalden bovendien de baansnelheid van de hete gasreus. Voor beide ontdekkingen waren ongekend precieze metingen nodig. Het is voor het eerst dat we zoveel te weten zijn gekomen over een planeet buiten ons zonnestelsel.
HD209458b, ook wel Osiris genoemd, is misschien wel de beroemdste exoplaneet die we kennen. Hij is de eerste exoplaneet die werd ontdekt met de zogenaamde transit-methode: doordat de exoplaneet vanuit ons gezien voor zijn ster langs reist, wordt het licht van die ster periodiek ietsje zwakker. Terwijl de planeet voor de ster hangt schijnt het licht van de ster door de atmosfeer van de planeet heen. Met voldoende nauwkeurige meetapparatuur kan je dat licht meten: door te kijken welke kleuren er door de atmosfeer tegen worden gehouden is het mogelijk om de samenstelling van de atmosfeer te analyseren. In de animatie hieronder wordt die methode geïllustreerd.
Van deze exoplaneet werd in 2001 de dampkring al geanalyseerd. Voor de eerste keer werd er natrium in de dampkring van een exoplaneet gevonden. Ook verbindingen van waterstof, koolstof en zuurstof zijn volop aanwezig in de atmosfeer. De nieuwe metingen waar Ignas Snellen en zijn collega’s over rapporteren zijn op eenzelfde manier gedaan, maar veel preciezer. De typische absorptielijnen van koolstofmonoxide zijn zo nauwkeurig gemeten dat een kleine verschuiving van hun normale plaats waarneembaar werd. Die verschuiving wordt veroorzaakt door de snelheid waarmee het gas zich op het planeetoppervlak beweegt.
Kolkende gassen
In de dampkring van HD209458b bereikt het koolstofmonoxidegas snelheden tussen de 5.000 en 10.000 kilometer per uur. Die enorme snelheden worden veroorzaakt door een eigenaardige eigenschap van de planeet. Deze hete Jupiter draait namelijk altijd met dezelfde kant in de richting van zijn zon, net zoals onze maan altijd met dezelfde kant naar de aarde staat. De planeet staat erg dicht bij zijn ster, en de lichte kant van de planeet wordt dan ook gloeiend heet. De donkere kant is veel kouder. Door dat grote temperatuur is er een constante stroom van gas, van de hete naar de koude kant. Dat gaat met zo’n kracht dat de planeet een deel van zijn atmosfeer via een lange ‘staart’ kwijtraakt.
Naast de weersvoorspelling op de beroemde exoplaneet konden Snellen en zijn team ook heel precies de baansnelheid van HD209458b vaststellen. Die baansnelheid hangt direct samen met de massa van de planeet. Door een nauwkeurige vaststelling van de massa is het mogelijk om uit te rekenen waar de planeet precies uit bestaat. Tot nu toe lijkt hij erg op Jupiter – behalve dat hij vele, vele malen dichter bij zijn ster staat.
Dampkring exoplaneet vanaf aarde gezien
Leidse sterrenkundigen hebben als eersten ter wereld vanaf het aardoppervlak de dampkring bekeken van de bekendste planeet buiten ons zonnestelsel (exoplaneet HD209458b). Dit unieke resultaat werd gepresenteerd op een internationaal symposium aan de Universiteit van Harvard.
Exoplaneten
Exoplaneten zijn er maar genoeg. Sterrenkundigen kennen al 120 planeten rond andere sterren, voor het grootste deel gigantische gasreuzen. Met nauwkeuriger onderzoeksmethoden komen ook de grote broers van onze aarde in zicht: stenen bolster, hete pit.
