Met snelheden van 33.000 kilometer per uur vormen de winden op de gasreus WASP-127b de snelste straalstroom die ooit op een planeet is gemeten.
Tornado’s, cyclonen en orkanen richten regelmatig op aarde ravage aan. Maar wetenschappers hebben nu winden van een heel andere orde gesignaleerd op een planeet buiten ons zonnestelsel. Astronomen hebben namelijk extreem snelle, supersonische winden gemeten op de gigantische exoplaneet WASP-127b – winden die totaal anders zijn dan alles wat we op aarde kennen.
En dan nu het weer op WASP-127b
Exoplaneet WASP-127b werd in 2016 ontdekt. En sindsdien bestuderen astronomen het weer op deze immense gasreus die meer dan 500 lichtjaar van de aarde verwijderd is. De planeet is iets groter dan Jupiter, maar heeft maar een fractie van diens massa, waardoor hij er ‘opgeblazen’ uitziet. Nu heeft een internationaal team van astronomen een onverwachte ontdekking gedaan: op deze planeet razen winden met maar liefst 33.000 kilometer per uur, wat de snelste straalstroom van dit soort is die ooit op een planeet is gemeten.
Supersonische winden
De studie werpt een uniek licht op de weerspatronen van deze mysterieuze wereld. “Een deel van de atmosfeer van deze planeet stroomt met hoge snelheid naar ons toe, terwijl een ander deel zich even snel van ons af beweegt”, legt Lisa Nortmann, wetenschapper aan de Universiteit van Göttingen in Duitsland en hoofdauteur van de studie, uit. “Dit signaal laat zien dat er een razendsnelle, supersonische straalwind rond de evenaar van de planeet raast.”
Deze animatie toont supersonische straalwinden die de evenaar van de gigantische exoplaneet WASP-127b teisteren, gelegen op ongeveer 520 lichtjaar van de aarde.
33.000 kilometer per uur
Met een snelheid van 9 kilometer per seconde (bijna 33.000 kilometer per uur) razen de straalwinden bijna zes keer sneller dan de rotatie van de planeet. “Dit hebben we nog nooit eerder gezien”, merkt Nortmann op. “Het is de snelste wind die ooit is gemeten in een straalstroom rond een planeet. Ter vergelijking: de snelste wind in ons zonnestelsel werd gemeten op Neptunus, met een snelheid van ‘slechts’ 0,5 kilometer per seconde (1800 kilometer per uur).”
Ontdekking
De ontdekking werd gedaan met de krachtige Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO’s VLT) in Chili. De onderzoekers brachten het weer en de samenstelling van WASP-127b in kaart met het CRIRES+-instrument op ESO’s VLT. Door te meten hoe het licht van de moederster door de bovenste atmosfeer van de planeet reist, konden ze de samenstelling ervan achterhalen.
Dubbele piek
De resultaten bevestigden de aanwezigheid van waterdamp en koolstofmonoxidemoleculen in de atmosfeer. Maar dat was nog niet alles. Toen het team de snelheid van dit materiaal bestudeerde, ontdekten ze tot hun verbazing een dubbele piek. Dit wijst erop dat één kant van de atmosfeer naar ons toe beweegt, terwijl de andere zich met hoge snelheid van ons af beweegt. De onderzoekers concluderen dat krachtige straalwinden rond de evenaar deze onverwachte waarneming kunnen verklaren.
Polen zijn kouder
Bij het verder uitwerken van hun weerkaart ontdekte het team ook dat de polen kouder zijn dan de rest van de planeet. Daarnaast zagen ze een klein temperatuurverschil tussen de ochtend- en avondzijde van WASP-127b. “Dit laat zien dat de planeet complexe weersystemen heeft, vergelijkbaar met die van de aarde en andere planeten in ons zonnestelsel”, aldus Fei Yan, co-auteur van de studie en professor aan de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China.
Onderzoek naar exoplaneten
Het onderzoek naar exoplaneten maakt tegenwoordig grote sprongen. Nog maar een paar jaar geleden konden astronomen alleen de massa en straal van planeten buiten ons zonnestelsel meten. Maar dankzij steeds krachtigere telescopen kunnen we nu al het weer op deze verre werelden in kaart brengen en hun atmosferen analyseren. “Het begrijpen van de dynamiek van deze exoplaneten helpt ons om mechanismen zoals warmteverdeling en chemische processen te verkennen”, zegt David Cont van de Ludwig Maximilian Universiteit in München, Duitsland, en co-auteur van de studie. “Hierdoor krijgen we meer inzicht in planeetvorming en hopen we ook meer te leren over de oorsprong van ons eigen zonnestelsel.”
Op dit moment kunnen studies zoals deze alleen worden uitgevoerd door grondgebonden observatoria. Dat heeft ermee te maken dat de instrumenten op ruimtetelescopen momenteel niet de benodigde snelheidsnauwkeurigheid bieden. ESO’s Extremely Large Telescope, die momenteel wordt gebouwd vlakbij de VLT in Chili, zal onderzoekers in staat stellen om nog dieper in de weerspatronen van verre planeten te duiken. “Dit betekent dat we waarschijnlijk nog gedetailleerder kunnen kijken naar de windpatronen en dit onderzoek kunnen uitbreiden naar kleinere, rotsachtige planeten”, besluit Nortmann.