Een internationaal team van astronomen heeft een manier bedacht om de details van de atmosfeer van een exoplaneet op 50 lichtjaar afstand te bepalen ... ook al is de planeet niet passeer het gezicht van zijn ster gezien vanaf de aarde.
Tau Boötis b is een "hete Jupiter" -type exoplaneet, 6 keer zo groot als Jupiter. Het was de eerste planeet die werd geïdentificeerd in een baan om zijn moederster, Tau Boötis, op 50 lichtjaar afstand. Het is ook een van de eerste exoplaneten waarvan we op de hoogte waren, ontdekt in 1996 via de radiale snelheidsmethode - dat wil zeggen, Tau Boötis b oefent een lichte ruk uit op zijn ster en verplaatst zijn positie voldoende om detecteerbaar te zijn vanaf de aarde. Maar de exoplaneet passeert niet voor zijn ster zoals sommige anderen doen, wat tot nu toe metingen van zijn atmosfeer onmogelijk maakte.
Vandaag heeft een internationaal team van wetenschappers die met de Very Large Telescope (VLT) van de ESO-sterrenwacht op Paranal in Chili werken, het succes aangekondigd van een "slimme nieuwe truc" om dergelijke niet-doorlatende exoplaneetatmosferen te onderzoeken. Door hoogwaardige infraroodwaarnemingen van het Tau Boötis-systeem te verzamelen met het VLT's CRIRES-instrument, konden de onderzoekers de straling afkomstig van de planeet onderscheiden van die van de ster, waardoor de snelheid en massa van Tau Boötis b konden worden bepaald.
"Dankzij de hoogwaardige waarnemingen van de VLT en CRIRES konden we het spectrum van het systeem veel gedetailleerder bestuderen dan voorheen mogelijk was", zegt Ignas Snellen met de Sterrewacht Leiden in Nederland, co-auteur van het onderzoek papier. "Slechts ongeveer 0,01% van het licht dat we zien komt van de planeet en de rest van de ster, dus dit was niet gemakkelijk."
Met behulp van deze techniek bepaalden de onderzoekers dat de dikke atmosfeer van Tau Boötis b koolmonoxide bevat en, merkwaardig genoeg, koelere temperaturen vertoont op grotere hoogten - het tegenovergestelde van wat er op andere hete Jupiter-exoplaneten is gevonden.
'Misschien vinden we ooit op deze manier zelfs bewijzen voor biologische activiteit op aardachtige planeten.'
- Ignas Snellen, Sterrewacht Leiden, Nederland
Naast atmosferische details kon het team ook de nieuwe methode gebruiken om de massa en de orbitale hoek van Tau Boötis b te bepalen - 44 graden, een ander detail dat voorheen niet identificeerbaar was.
"De nieuwe techniek betekent ook dat we nu de atmosfeer van exoplaneten die hun sterren niet passeren kunnen bestuderen, en hun massa nauwkeurig kunnen meten, wat voorheen onmogelijk was", zei Snellen. 'Dit is een grote stap voorwaarts.
'Misschien vinden we ooit op deze manier zelfs bewijzen voor biologische activiteit op aardachtige planeten.'
Dit onderzoek werd gepresenteerd in een paper "The signature of orbital motion from the dayside of the planet Tau Boötis b", dat in het tijdschrift verschijnt Natuur op 28 juni 2012.
6/27 toegevoegd: de paper van het team is hier te vinden op arXiv.
Bovenste afbeelding: artist's impression van de exoplaneet Tau Boötis b. (ESO / L. Calçada). Zijbeeld: ESO's VLT-telescopen op de Paranal-sterrenwacht in de Atacama-woestijn in Chili. (Iztok Boncina / ESO)
