De studie van buitenzonneplaneten heeft ontdekkingen onthuld die de verwachtingen hebben verward en de geest hebben verbijsterd! Of het nu Super-aardes zijn die diamantplaneten worden, meerdere rotsachtige planeten die dicht bij elkaar cirkelen, of "Hot Jupiters" met sporen van gasvormig metaal in hun atmosfeer, er is geen tekort aan planeten die hier in het zonnestelsel niet te vergelijken zijn .
In dit opzicht verkeert WASP-12b in goed gezelschap. Deze Hot-Jupiter, gelegen in een zonnestelsel op 1400 lichtjaar van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Auriga, werd onlangs bestudeerd door een team van astronomen met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop. Vanwege de bijzondere aard van zijn atmosfeer, die het overgrote deel van het licht absorbeert in plaats van het te reflecteren, leek deze planeet pikzwart toen hij werd waargenomen door het Hubble-team.
De studie die hun bevindingen beschrijft, “The Very Low Albedo of WASP-12b from Spectral Eclipse Observations with Hubble“, Is onlangs gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Onder leiding van Taylor Bell, een onderzoeker bij het Institute for Research on Exoplanets (IREx) aan de McGill University, raadpleegde het team gegevens van de Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) om WASP-12b te observeren tijdens een optische zonsverduistering.
Zoals alle Hot Jupiters is WASP-12b qua massa vergelijkbaar met Jupiter (1,35 tot 1,43 Jupiter-massa's) en draait ze heel dicht bij zijn ster. Op een afstand van slechts 3,4 miljoen km (2,115 miljoen mijl), of 0,0229 AU, duurt het iets meer dan een dag om een enkele baan te voltooien. Vanwege de nabijheid is één kant van de planeet constant naar de zon gericht, d.w.z. hij is netjes opgesloten met zijn ster.
Vanwege zijn baan worden de temperaturen aan de dagzijde van de planeet geschat op 2811 K (2538 ° C; 4600 ° F). Het is vanwege deze extreme temperaturen dat de meeste moleculen niet kunnen overleven aan de dagzijde van de planeet, dus wolken kunnen zich niet vormen om licht terug de ruimte in te reflecteren. Als gevolg hiervan dringt het meeste inkomende licht diep door in de atmosfeer van de planeet, waar het wordt geabsorbeerd door waterstofatomen en wordt omgezet in warmte-energie.
Dit was wat Bell en zijn team opmerkten toen ze de planeet achter zijn ster voorbij zagen gaan (ook bekend als een optische zonsverduistering). Met behulp van de STIS bewaakten ze het systeem op eventuele onderdompelingen in sterrenlicht, wat zou aangeven hoeveel gereflecteerd licht er door de planeet werd afgegeven. Hun waarnemingen detecteerden echter geen gereflecteerd licht, wat erop wees dat de naar de zon gerichte zijde het meeste licht absorbeerde dat het ontving.
Zoals Bell uitlegde in een persverklaring van NASA, was dit een vrij ongebruikelijke vondst: "We hadden niet verwacht zo'n donkere exoplaneet te vinden", zei hij. "De meeste hete Jupiters reflecteren ongeveer 40 procent van het sterrenlicht." Uit waarnemingen aan de nachtzijde van de planeet blijkt echter dat de zaken daar heel anders zijn. Aan deze kant zijn de temperaturen ongeveer 1366 K (1093 ° C; 2000 ° F) koeler, waardoor waterdamp en wolken kunnen ontstaan.
In 2013 ontdekten wetenschappers die met de HST werkten sporen van waterdamp in de atmosfeer (en mogelijk ook sporen van wolken) terwijl ze de dag / nacht-grens bestudeerden. Zoals Bell aangaf, laat dit nieuwe onderzoek zien hoe divers dit type gasreus kan zijn:
“Dit nieuwe Hubble-onderzoek toont verder de enorme diversiteit aan onder de vreemde populatie hete Jupiters. Je kunt planeten hebben zoals WASP-12b die 4600 graden Fahrenheit zijn en sommige die 2200 graden Fahrenheit zijn, en ze worden allebei hete Jupiters genoemd. Eerdere waarnemingen van hete Jupiters geven aan dat het temperatuurverschil tussen de dag- en nachtzijde van de planeet toeneemt met warmere dagzijden. Dit eerdere onderzoek suggereert dat er meer warmte in de dagkant van de planeet wordt gepompt, maar de processen, zoals wind, die de warmte naar de nachtkant van de planeet voeren, houden het tempo niet bij. "
Sinds de ontdekking in 2008 hebben verschillende telescopen WASP-12b bestudeerd, waaronder Hubble, NASA's Spitzer Space Telescope en NASA's Chandra X-ray Observatory. Eerdere waarnemingen door Hubble's Cosmic Origins Spectrograph (COS) onthulden ook dat de planeet mogelijk omvang en massa verliest als gevolg van oververhit materiaal uit zijn atmosfeer dat langzaam wordt geaccumuleerd op de ster.
Dit is slechts de laatste vondst in een zwerm die de verwachtingen van wetenschappers over exoplaneten heeft verstoord. Hoe meer we leren over de aard en diversiteit van deze verre werelden, hoe verleidelijker ze lijken en hoe aantrekkelijker het wordt om ze ooit rechtstreeks te verkennen!
