Nieuwe waarnemingen van de bekende exoplaneet GJ 1214 b wijzen op een koolstofdioxide-rijke atmosfeer, vergelijkbaar met die van Venus.
Er zijn inmiddels meer dan 5000 exoplaneten ontdekt rondom sterren buiten ons zonnestelsel. Veel van deze planeten verschillen flink van die in ons eigen zonnestelsel, wat het extra lastig maakt om hun werkelijke aard te doorgronden. Bekende voorbeelden zijn superaardes, hete Jupiters en sub-Neptunussen. In een nieuwe studie hebben onderzoekers een al bekende exoplaneet opnieuw onder de loep genomen om te bepalen in welke categorie deze thuishoort. Hun bevinding is verrassend: deze planeet lijkt namelijk in geen enkele bestaande categorie te passen.
Superaarde of sub-Neptunus?
Een van de meest voorkomende typen exoplaneten heeft een grootte tussen die van de aarde en Neptunus. Astronomen zijn er nog niet over uit of het gaat om rotsachtige, aardachtige planeten met dikke waterstofrijke atmosferen, of ijzige, Neptunus-achtige planeten met waterstofrijke atmosferen, ook wel waterwerelden genoemd. Eerdere studies werden bemoeilijkt door dikke wolkenlagen, die vaak voorkomen op dit type planeet en het lastig maken om de atmosfeer eronder te onderzoeken.
GJ 1214 b
Een internationaal team van onderzoekers heeft nu de krachtige James Webb-ruimtetelescoop gebruikt om door het dichte wolkenpak van een voorbeeld van dit type exoplaneet te turen, namelijk GJ 1214 b. Deze planeet, die op slechts 48 lichtjaar afstand van ons zonnestelsel ligt in de richting van het sterrenbeeld Slangendrager, is het ideale voorbeeld om dit type planeet nader te bestuderen.
De exoplaneet GJ1214b werd in 2009 door astronomen ontdekt. Deze planeet heeft een diameter die 2,7 keer zo groot is als die van de aarde en weegt zeven keer zoveel. GJ1214b draait in ongeveer 38 uur om een rode dwergster, op een afstand van slechts 2,09 miljoen kilometer.
Maar in plaats van een waterstofrijke superaarde of een waterwereld, brachten de nieuwe gegevens concentraties koolstofdioxide (CO2) aan het licht. Deze niveaus lijken sterk op die in de dichte CO2-atmosfeer van Venus in ons zonnestelsel. Deze waarnemingen van een koolstofdioxide-rijke atmosfeer, vergelijkbaar met die van Venus, wijzen op de mogelijkheid van een planeetklasse die aanzienlijk verschilt van de superaardes en sub-Neptunussen die astronomen eerder hadden gesuggereerd.
Super-Venus
Dit zou kunnen betekenen dat Webb mogelijk een nieuw type planeet heeft ontdekt: de super-Venus. Maar onderzoekers houden vooralsnog een slag om de arm. “Het gedetecteerde CO2-signaal is klein”, legt onderzoeker Kazumasa Ohno uit. “Het vereiste een grondige statistische analyse om te bevestigen dat het echt is.”
‘Wat-als’-scenario’s
Om de ware aard van GJ1214b verder te ontrafelen, gebruikte Ohno theoretische modellen om talloze ‘wat als’-scenario’s voor de atmosfeer van de planeet door te rekenen. Van al deze modellen blijken de meest passende scenario’s een koolstofrijke atmosfeer te voorspellen, die lijkt op die van een ‘super-Venus’.
Boek
Toch is het laatste woord hier nog niet over gezegd. Onderzoeksleider Everett Schlawin vergelijkt het met het lezen van een boek. “Het is alsof je Leo Tolstojs Oorlog en Vrede leest”, zegt hij. “Stel je voor dat ik je twee exemplaren geef en in één van de boeken één zin verander – zou je die zin dan kunnen vinden?”
Hoewel de resultaten veelbelovend zijn, benadrukken de onderzoekers het belang van aanvullende studies om dit veelvoorkomende, maar mysterieuze type exoplaneet te bevestigen en verder uit te diepen.
