NASA’s James Webb-ruimtetelescoop heeft overtuigend bewijs gevonden van een atmosfeer op TOI-561 b, een rotsachtige exoplaneet die extreem dicht om zijn ster draait. De ontdekking daagt de veronderstellingen uit over welke werelden lucht kunnen vasthouden, zelfs onder extreme omstandigheden. Deze bevinding is significant omdat het het potentiële bereik van bewoonbare omgevingen verder uitbreidt dan voorheen voor mogelijk werd gehouden.
Extreme omstandigheden en onverwachte dichtheid
TOI-561 b, op een afstand van 280 lichtjaar, is slechts 1,5 keer zo breed als de aarde en voltooit een baan in minder dan 11 uur. De nabijheid van zijn ster – minder dan 1 miljoen kilometer – resulteert in een permanente dag-nacht-kloof. Aan de dagzijde zijn de temperaturen waarschijnlijk hoog genoeg om gesteenten te laten smelten, waardoor een potentiële lava-oceaan ontstaat.
Maar wat de onderzoekers verraste was de ongewoon lage dichtheid van de planeet. Johanna Teske, hoofdauteur van het onderzoek, merkt op dat de dichtheid ‘abnormaal laag’ is, wat erop wijst dat de dichtheid minder is dan verwacht voor een rotsachtige planeet met een aardachtige samenstelling. Deze anomalie bracht wetenschappers er aanvankelijk toe te overwegen of de planeet uit ongebruikelijke materialen is gevormd, aangezien de ster oud en relatief ijzerarm is.
Atmosferisch bewijs uit warmtemetingen
Om dit verder te onderzoeken gebruikte het team Webb om de warmte-uitstoot van de planeet te meten tijdens zijn passage achter de ster. Als TOI-561 b een kale rots zou zijn, zou de dagzijde een temperatuur van 4.900°F moeten bereiken. In plaats daarvan registreerde Webb een koelere temperatuur van 3200 ° F – nog steeds verzengend, maar aanzienlijk lager.
Onderzoekers hebben vastgesteld dat de enige plausibele verklaring een dikke atmosfeer is. Anjali Piette, co-auteur van het onderzoek, verklaarde dat ze “echt een dikke, vluchtige atmosfeer nodig hebben om alle waarnemingen te verklaren.” De atmosfeer koelt de planeet waarschijnlijk af door hitte te circuleren en gassen zoals waterdamp op te vangen, waardoor mogelijk bewolking ontstaat die zonlicht reflecteert.
Implicaties voor onderzoek naar exoplaneten
Het bestaan van een atmosfeer op zo’n vijandige wereld suggereert dat zelfs planeten die aan intense straling worden blootgesteld, lucht kunnen vasthouden. Het team gelooft dat gassen tussen een potentiële lava-oceaan en de atmosfeer kunnen circuleren, waardoor de planeet zijn gasvormige omhulsel kan behouden.
De onderzoekers plannen verdere studies om de oppervlaktetemperaturen van de planeet in kaart te brengen en de atmosferische samenstelling te bepalen. Deze ontdekking verbreedt de reikwijdte van het onderzoek naar exoplaneten, wat erop wijst dat bewoonbare werelden kunnen bestaan in omgevingen die voorheen als onbewoonbaar werden beschouwd.
De aanwezigheid van een atmosfeer op TOI-561 b toont aan dat rotsachtige exoplaneten onder extreme omstandigheden lucht kunnen vasthouden, waardoor het potentiële bereik van bewoonbare werelden elders in de Melkweg aanzienlijk wordt uitgebreid.
