Als een wezen leeft op COROT-7b, de onlangs bevestigde rotsachtige exoplaneet, zouden ze kunnen denken dat de lucht naar beneden valt. Louis, de atmosfeer van COROT-7b bestaat uit de ingrediënten van rotsen en wanneer 'een front naar binnen beweegt', condenseren kiezelstenen uit de lucht en regenen in meren van gesmolten lava eronder. Yikes!
Deze ongewone rotsachtige wereld was de eerste planeet die in een baan om de ster COROT-7, een oranje dwerg in het sterrenbeeld Monoceros of de Eenhoorn, werd gevonden. COROT-7b is minder dan tweemaal zo groot als de aarde en slechts vijf keer de massa. Maar deze plek lijkt in niets op de aarde.
"De enige atmosfeer die dit object heeft, wordt geproduceerd door damp die ontstaat door hete gesmolten silicaten in een lavameer of lavameer", zegt Bruce Fegley Jr., Ph.D., professor aan Wash U, die samen met COROT-7b modellen creëerde onderzoeksassistent Laura Schaefer. Hun paper verschijnt in het nummer van 1 oktober van The Astrophysical Journal.
Deze naar de ster gerichte zijde heeft een temperatuur van ongeveer 2600 graden Kelvin (4220 graden Fahrenheit). Dat is verschrikkelijk heet - heet genoeg om rotsen te verdampen. De wereldwijde gemiddelde temperatuur van het aardoppervlak is daarentegen slechts ongeveer 288 graden Kelvin (59 graden Fahrenheit).
De zijde in eeuwige schaduw daarentegen is positief koud bij 50 graden Kelvin (-369 graden Fahrenheit).
Dus, hoe zou de atmosfeer van de planeet eruit kunnen zien? Om erachter te komen, gebruikten Schaefer en Fegley thermochemische evenwichtsberekeningen met een speciaal computerprogramma, MAGMA genaamd, dat werd gebruikt om vulkanisme bij hoge temperaturen te bestuderen op Io, Jupiters binnenste Galilese satelliet.
Omdat de wetenschappers de exacte samenstelling van de planeet niet kenden, hebben ze het programma uitgevoerd met vier verschillende startcomposities. 'We hebben in alle vier de gevallen in wezen hetzelfde resultaat behaald', zegt Fegley.
Misschien omdat de atmosfeer van de COROT-7b niet gaar was, bevat het geen van de vluchtige elementen of verbindingen waaruit de atmosfeer van de aarde bestaat, zoals water, stikstof en kooldioxide.
"Natrium, kalium, siliciummonoxide en vervolgens zuurstof - atomaire of moleculaire zuurstof - vormen het grootste deel van de atmosfeer." Maar er zijn ook kleinere hoeveelheden van de andere elementen in silicaatgesteente, zoals magnesium, aluminium, calcium en ijzer.
Waarom is er zuurstof op een dode planeet, toen het pas 2,4 miljard jaar geleden in de atmosfeer van de aarde verscheen, toen planten het begonnen te produceren?
"Zuurstof is het meest voorkomende element in gesteente", zegt Fegley, "dus als je gesteente verdampt, produceer je uiteindelijk veel zuurstof."
De bijzondere sfeer heeft zijn eigen bijzondere weer. "Naarmate je hoger komt, wordt de atmosfeer koeler en uiteindelijk raak je verzadigd met verschillende soorten 'gesteente' zoals je verzadigd raakt met water in de atmosfeer van de aarde ', legt Fegley uit. "Maar in plaats van een waterwolk te vormen en vervolgens waterdruppels te laten regenen, krijg je een‘ rotswolk ’en begint het kleine steentjes van verschillende soorten gesteente te regenen."
Nog vreemder is dat het soort gesteente dat uit de wolk condenseert, afhankelijk is van de hoogte. De atmosfeer werkt op dezelfde manier als het fractioneren van kolommen, de hoge knobbelige kolommen die petrochemische planten van ver herkenbaar maken. In een fractioneerkolom wordt ruwe olie gekookt en de componenten condenseren op een reeks trays, waarbij de zwaarste (met het hoogste kookpunt) aan de onderkant mokkend en de lichtste (en meest vluchtige) naar de top stijgt.
In plaats van koolwaterstoffen zoals asfalt, vaseline, kerosine en benzine te condenseren, condenseert de atmosfeer van de exoplaneet mineralen zoals enstatiet, korund, spinel en wollastoniet. In beide gevallen vallen de fracties uit in volgorde van kookpunt.
De sfeer van COROT-7b is misschien niet ademend, maar het is zeker grappig.
Bron: Washington University
