De snel verdampende exoplaneet GJ3470b verklaart volgens Zwitserse astronomen waarom er zo weinig hete Neptunus-achtige planeten zijn ontdekt.

Vorige week schreven we over hoe astronomen twee hete Jupiters vonden die hun atmosfeer in een wolk van helium leken te verliezen. Maar blijkbaar zijn deze grote, Jupiter-achtige planeten niet alleen en lijken ook warme exoplaneten een maatje kleiner, zogenaamde hete Neptunussen, dit lot te ondergaan.

Met behulp van ruimtetelescoop Hubble ontdekten astronomen van de Universiteit van Genève hoe zo’n Neptunus-achtige exoplaneet, vlakbij zijn ster, in een razendsnel tempo waterstof verliest. Tot grote vreugde, want de vondst van de rap verdampende hete Neptunus zou antwoord kunnen geven op een vraag die astronomen al jaren bezighoudt, schreef het team in vakblad Astronomy & Astrophysics; ‘waar zijn de hete Neptunussen?’

Lees ook: Atmosfeer exoplaneet verdwijnt in wolk van helium

Zeldzaam of verdwenen?

“Waarom vinden we vlakbij sterren zo veel grote Jupiter-achtige exoplaneten en kleine superaardes, maar weinig daartussenin?” Over dit vraagstuk breken astronomen zich al jarenlang het hoofd; waar zijn de hete Neptunussen? Zijn de warme ‘middenmaatjes’ zo dichtbij een ster gewoon heel zeldzaam, of waren het er veel, maar zijn ze verdwenen?

Een aantal jaar geleden werd met ruimtetelescoop Hubble op het randje van het ‘niemandsland’ voor Neptunus-achtige exoplaneten, GJ 436b gevonden: een hete Neptunus die waterstof uit de atmosfeer leek te verliezen. Dit duwde astronomen richting optie twee: dat de ‘warme middenmaatjes’ niet zeldzaam zijn, maar dat ze verdampen en veranderen in iets anders.

Op het randje

Hoewel de snelheid waarmee GJ 436b waterstof verloor amper een deukje sloeg in zijn atmosfeer, deed het astronomen wel vermoeden dat een Neptunus bij een energierijkere ster mogelijk veel sneller zou ‘verdampen’. Geen wonder dat de astronomen verheugd waren toen ze onlangs precies dat vonden.

De onderzoekers ontdekten een hete Neptunus, GJ 3470b genaamd die razendsnel zijn waterstof verliest – honderd keer zo snel als GJ 436b. En hoewel beide exoplanten op een afstand van zo’n 3,7 miljoen kilometer van hun ster liggen, ongeveer een tiende van de afstand tussen Mercurius en de zon, is de ster van 3470b jonger en energieker.

“Mooi hoe we zo meer te weten komen over hoe planeten hun atmosfeer kunnen verliezen”, zegt sterrenkundige Ignas Snellen (Universiteit Leiden) en niet betrokken bij het onderzoek. “Dit moet heel lang geleden ook voor de aarde belangrijk zijn geweest, toen er waarschijnlijk nog veel waterstof in onze atmosfeer zat.”

Aardachtig

De onderzoekers schatten dat GJ 3470b zo al meer dan een derde van zijn massa verloren is. Dat zou erop wijzen dat hete Neptunussen in mini-Neptunussen veranderen of zelfs helemaal eroderen en alleen hun aardachtige kern overblijft. “Het verklaart waarom er zoveel hete superaardes zijn ontdekt”, vertelt David Ehrenreich, een van de auteurs van de studie, in een persbericht.

De onderzoekers geven toe dat er meer onderzoek nodig is om van de aannames feiten te maken. Helaas is het meten van waterstof als indicatie voor ‘exoplaneetverdamping’ beperkt. Verder dan 150 lichtjaar kunnen we waterstof namelijk niet meer meten omdat het opgaat in ander interstellair gas. Daarom is het volgens de onderzoekers zaak ook naar andere methoden te kijken, zoals heliumontsnapping.

Bronnen: Astronomy & Astrophysics, Hubble site, EurekAlert!

Beeld: NASA, ESA, and D. Player (STScI)

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!