De James Webb-telescoop heeft voor het eerst onomstotelijk bewijs geleverd voor de aanwezigheid van koolstofdioxide (CO2) in de atmosfeer van een planeet buiten ons zonnestelsel.
Dat heeft de KU Leuven bekendgemaakt. Het gaat om een gasreuzenplaneet die rond een zonachtige ster draait op 700 lichtjaar afstand van de aarde.
De planeet WASP-39b is een hete gasreus met een massa vergelijkbaar met die van Saturnus, een diameter 1,3 keer groter dan die van Jupiter en een temperatuur van ongeveer 900 graden Celcius. De planeet, die zich buiten ons zonnestelsel bevindt en dus een exoplaneet genoemd wordt, werd voor het eerst gerapporteerd in 2011.
De ontdekking kwam er tijdens het subtiele dimmen van het licht van zijn moederster (in ons zonnestelsel de zon, dus waar de planeet rond draait), wanneer de planeet voor de ster passeert. Dat fenomeen wordt planeetovergang genoemd, en het zijn die overgangen die wetenschappers ideale mogelijkheden bieden om de planeetatmosfeer te onderzoeken. Tijdens zo’n overgang wordt, zoals gezegd, een deel van het licht van de moederster volledig verduisterd door de planeet. Een ander deel van het licht wordt door de atmosfeer van de planeet doorgelaten. Omdat elk soort gas op zijn eigen manier interageert met licht, zullen de molecules in de atmosfeer van de planeet bepaalde kleuren doorlaten of blokkeren. Er blijft dus een soort ‘handtekening’ van de planeetatmosfeer achter in het sterlicht. Door die handtekening te analyseren kunnen wetenschappers bepalen uit welke gassen, bijvoorbeeld koolstofdioxide, methaan, water of ammoniak, de atmosfeer bestaat.
Het ontstaan van planeten
Zo zijn internationale onderzoekers, dankzij observaties van de James Webb-telescoop, erachter gekomen dat de atmosfeer van exoplaneet WASP-39b koolstofdioxide bevat. Het is het eerste duidelijke, gedetailleerde en onbetwistbare bewijs voor koolstofdioxide ooit op een planeet buiten ons zonnestelsel. Het was geen toeval dat de onderzoekers kozen om de exoplaneet WASP-39b te bestuderen, vertelt sterrenkundige Robin Baeyens (KU Leuven): ‘De heldere atmosfeer leent zich goed voor waarnemingen: daarom was WASP-39b een van de eerste doelen om de volle capaciteit van James Webb te testen. De Hubble-telescoop (de voorganger van de James Webb-telescoop, red.) heeft de planeet enkele jaren geleden al geobserveerd. Toen is er waterdamp gedetecteerd.’
Baeyens beklemtoont het belang van de ontdekkingen: ‘Dat er CO2 aanwezig is in de atmosfeer van WASP-39b, wijst op de hoeveelheid zware elementen, zoals koolstof en zuurstof. Dit kan ons iets leren over hoe de planeet ontstaan is, en geeft ons meer inzichten over het proces van planeetvorming in het algemeen.’ Bedoeling is om de James Webb-telescoop in de toekomst ook voor andere planeten in te zetten. Omdat de beelden die de telescoop levert erg gedetailleerd zijn, moet het ook mogelijk zijn om hem voor kleinere exemplaren dan WASP-39b of voor aardachtige planeten te gebruiken.
