Het wordt er meer dan 900 graden heet en het regent er glas, exoplaneet HD 189733 b staat vooral bekend om zijn ruige weer, maar hij blijkt nog een bizarre eigenschap te hebben: het stinkt er naar rotte eieren, ontdekten wetenschappers van Johns Hopkins.
De atmosfeer van de gasreus die ongeveer net zo groot is als Jupiter, bevat sporen van waterstofsulfide, dat niet alleen ontzettend stinkt, maar ook inzicht biedt in hoe zwavel, een belangrijke bouwsteen van leven, de atmosfeer van gasplaneten buiten ons zonnestelsel beïnvloedt.
Geen leven, wel belangrijke info
“Waterstofsulfide is een belangrijk gas waarvan we niet wisten dat het op de exoplaneet aanwezig was, al vermoedden we al wel dat het er zou zijn – we weten dat het ook op Jupiter is – maar we hadden het nog niet echt buiten ons zonnestelsel gedetecteerd”, zegt hoofdonderzoeker Guangwei Fu, astrofysicus aan Johns Hopkins University. “We zijn niet op zoek naar leven op deze planeet omdat het er veel te heet is, maar de ontdekking van waterstofsulfide is een opstapje om dit gas ook op andere planeten makkelijker te kunnen vinden en we leren zo ook meer over hoe verschillende soorten planeten ontstaan.”
Met behulp van de James Webb-telescoop konden de wetenschappers niet alleen waterstofsulfide meten, maar ook de totale hoeveelheid zwavel in de atmosfeer. Ook konden ze de belangrijkste bronnen van zuurstof en koolstof vaststellen, namelijk water, koolstofdioxide en koolstofmonoxide. “Zwavel is een vitaal element voor de opbouw van complexere moleculen en — net als koolstof, stikstof, zuurstof en fosfaat — moeten wetenschappers het beter bestuderen om volledig te begrijpen hoe planeten worden gevormd en waar ze van gemaakt zijn”, aldus Fu, wiens studie in Nature verscheen.
Vlak bij de Aarde
HD 189733 b bevindt zich op ‘slechts’ 64 lichtjaren van de Aarde. Het is daarmee de dichtstbijzijnde ‘hete Jupiter’. Astronomen kunnen hem observeren als hij voor zijn ster langs beweegt. Daardoor is het al sinds de ontdekking in 2005 een belangrijke referentieplaneet voor studies van de atmosfeer van exoplaneten.
De planeet staat ongeveer dertien keer dichter bij zijn ster dan Mercurius bij de zon en heeft maar twee dagen nodig om een rondje om zijn ster te maken. Het is er bepaald geen pretje. Met temperaturen tot boven de 900 graden Celsius wordt het er bloedheet. En het weer is verschrikkelijk. Het regent er glas, dat met winden van meer dan 8000 kilometer per uur zijwaarts wordt geblazen.
Met de hulp van James Webb
James Webb heeft de astronomen weer flink geholpen met zijn instrument om waterstofsulfide en zwavel te meten op gasplaneten. “Stel dat we nog eens honderd hete Jupiters bestuderen en ze allemaal zwavelrijk zijn, wat betekent dat dan voor hoe ze zijn ontstaan en voor de manier waarop ze zich vormen vergeleken met onze eigen Jupiter?” vraagt Fu zich af. De nieuwe metingen sloten ook de aanwezigheid van methaan uit. “We dachten dat deze planeet te heet is om hoge concentraties methaan te hebben, en nu weten we dat het er zelfs helemaal niet is.”
Zijn er ook zware metalen?
Verder waren de wetenschappers op zoek naar zware metalen, zoals die op Jupiter voorkomen. Dit kan helpen om te achterhalen in welke mate de aanwezigheid van dergelijke metalen verband houdt met de massa van een planeet.
Minder massieve ijsplaneten zoals Neptunus en Uranus bevatten meer metalen dan gasreuzen zoals Jupiter en Saturnus, de grootste planeten in het zonnestelsel. De grotere hoeveelheid metalen wijst uit dat Neptunus en Uranus toen ze werden gevormd meer ijs, gesteente en andere zware elementen hadden in verhouding tot gassen zoals waterstof. Wetenschappers testen of dit ook geldt voor exoplaneten, vertelt Fu.
Snoepje voor de wetenschap
“Deze exoplaneet staat erg dicht bij de aarde en is al uitgebreid bestudeerd. Nu hebben we deze nieuwe meting die aantoont dat de metaalconcentraties inderdaad een belangrijk ankerpunt vormen voor de mate waarin de samenstelling van een planeet varieert afhankelijk van zijn massa en diameter”, aldus Fu. “De bevindingen ondersteunen ons idee van hoe planeten ontstaan doordat er steeds meer vast materiaal wordt gevormd rond de initiële kern en dat dit vervolgens op natuurlijke wijze wordt verrijkt met zware metalen.”
In de komende maanden gaan de wetenschappers zwavel meten op meer exoplaneten om te ontdekken hoe hoge zwavelniveaus invloed kunnen hebben op hoe dicht de planeten zich bij hun moederster vormen. “We willen weten hoe deze planeten daar terecht zijn gekomen en meer kennis over hun atmosferische samenstelling helpt ons die vraag te beantwoorden”, besluit Fu.
