De James-Webb-ruimtetelescoop blijft wetenschappers verbazen. Onlangs heeft het voor het eerst CO2 gedetecteerd in de atmosfeer van WASP-39b, een planeet buiten het zonnestelsel.
De planeet WASP-700b bevindt zich op een afstand van bijna 39 lichtjaar van de aarde en is een hete gasreus die rond een zonachtige ster draait. De afstand tussen de planeet en zijn ster bedraagt slechts ongeveer een achtste van de afstand tussen de Zon en kwik. Het voltooit één revolutie in iets meer dan vier De aarde dagen. Vanwege de intense zonnestraling die het ontvangt, wordt de vliegtuig warmt op tot ongeveer 900°C.
Co-auteur van het onderzoek, hoogleraar astronomie aan de Universiteit van Genève en NCCR PlanetS-lid Monika Lendl, legt uit: “De hitte zorgt ervoor dat de atmosfeer van de planeet uitzet, waardoor WASP-39b een derde groter is dan Jupiter grootste gasreus in ons zonnestelsel.”
“Als een planeet vlak voor zijn gastster passeert, gaat een deel van het licht van de ster door de atmosfeer van de planeet voordat het de telescoop bereikt. De atmosfeer filtert sommige kleuren van dit licht efficiënter uit dan andere, afhankelijk van factoren zoals de samenstelling, dikte en wolkeninhoud.”
“Met de James Webb-telescoop kunnen onderzoekers licht in kleuren opsplitsen om karakteristieke ‘vingerafdrukken’ van verschillende gassen te identificeren en de samenstelling van de atmosfeer te bepalen.”
Dankzij het Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec)-instrument van Webb Telescope konden wetenschappers de vingerafdruk detecteren van kooldioxide in het licht dat door de atmosfeer van WASP-39b ging.
Dominique Petit dit de la Roche, onderzoeker bij de Universiteit van Genève, co-auteur van de studie, en NCCR PlanetS-lid, zei: “Vanaf de eerste blik op de data was het al duidelijk dat we met een spectaculaire ontdekking te maken hadden. Voor het eerst is koolstofdioxide gedetecteerd op een planeet buiten de Verenigde Staten zonnestelsel. '
Natalie Batalha van de Universiteit van Californië in Santa Cruz, de leider van het internationale onderzoeksteam dat de waarnemingen uitvoerde, zei: “Het detecteren van zo’n duidelijk signaal van kooldioxide op WASP-39b is een goed voorteken voor de detectie van atmosferen op kleinere planeten van aardformaat, maar ook voor het meten van de hoeveelheden andere gassen zoals water en methaan.”
Elspeth Lee, co-auteur van de studie, Ambizione fellow aan de Universiteit van Bern, en lid van de NCCR PlanetS, zei, “Het begrijpen van de samenstelling van de atmosfeer van een planeet maakt ook inzicht mogelijk in de oorsprong van de planeet en haar evolutie. Koolstofdioxidemoleculen zijn gevoelige tracers van het verhaal van planeetvorming. De duidelijke detectie van kooldioxide in WASP-39b geeft ons informatie over de inventaris van koolstof- en zuurstofmoleculen in de atmosfeer. Dit geeft ons een idee van de diverse chemische processen in de atmosfeer onder zulke extreme omstandigheden en van het mogelijke gesteente- en gasmateriaal dat de planeet mogelijk heeft opgepikt tijdens zijn vormingsfasen.”
De NIRSpec-waarnemingen van WASP-39b vormen slechts een deel van een groter onderzoek met de James Webb-telescoop, dat verder commentaar van WASP-39b en de woorden van twee andere planeten omvat. De waarnemingen maken deel uit van het zogenaamde Early Release Science-programma, dat is ontwikkeld om wetenschappelijke gegevens te maken van de James Webb-telescoop zo snel mogelijk beschikbaar te maken voor de internationale onderzoeksgemeenschap, waardoor een zo goed mogelijk wetenschappelijk gebruik van de ruimtetelescoop wordt gegarandeerd.
Journal Reference:
- JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science-team. Identificatie van kooldioxide in de atmosfeer van een exoplaneet. Aarde en planetaire astrofysica DOI: 10.48550/arXiv.2208.11692
