Een planeet buiten ons zonnestelsel met de aanduiding GJ 9827d heeft een atmosfeer die bijna volledig uit hete watermoleculen bestaat. Dat is de conclusie van waarnemingen van deze exoplaneet met de Webb-ruimtetelescoop (Astrophysical Journal Letters). GJ 9827d werd in 2017 ontdekt bij een ster op circa honderd lichtjaar van de aarde. Hij is ongeveer twee keer zo groot als onze planeet en heeft drie keer zoveel massa. Daarmee is het een zogeheten sub-Neptunus. Planeten van dit type zijn het talrijkst in ons Melkwegstelsel, al heeft ons zonnestelsel er niet één. Om de samenstelling van de atmosferen van exoplaneten te onderzoeken, analyseren astronomen het sterlicht dat door de atmosfeer van een planeet wordt gefilterd wanneer deze voor zijn moederster langs trekt – een techniek die absorptie-spectroscopie wordt genoemd. En dat is precies wat een team onder leiding van Caroline Piaulet-Ghorayeb van de Universiteit van Montreal heeft gedaan. MacDonald en haar collega’s hebben in november 2023 twee planeetovergangen van GJ 9827d waargenomen. Eerder had de Hubble-ruimtetelescoop vergelijkbare waarnemingen gedaan, en daarbij waren al sporen van watermoleculen in de atmosfeer van deze planeet ontdekt. Maar onduidelijk was nog om hoeveel water het ging. Door de gegevens van Hubble en Webb met elkaar te combineren, is nu vast komen te staan dat de atmosfeer van de planeet vrijwel geheel uit water bestaat. En omdat de temperatuur van GJ 9827d ongeveer 340 graden Celsius bedraagt, moet al dat water tot stoom zijn verdampt. Dat zulke stoomplaneten bestaan werd al vermoed, maar het is voor het eerst de astronomen er ook echt eentje hebben ontdekt. En hoewel er op GJ 9827d geen leven kan bestaan zoals wij dat kennen, opent de ontdekking van zijn bijzondere atmosfeer nieuwe mogelijkheden voor het onderzoek van andere kleine planeten en hun leefbaarheid. ‘Tot nu toe bestonden bijna alle exoplaneten met een meetbare atmosfeer voornamelijk uit de lichtste elementen – waterstof en helium – zoals bij de gasreuzen Jupiter en Saturnus in ons zonnestelsel’, aldus Piaulet-Ghorayeb. ‘Dat wil zeggen dat ze duidelijk verschillen van de leefomgeving van de aarde. GJ 9827 d is de eerste planeet waar we een atmosfeer aantreffen die rijk is aan zware moleculen, zoals bij de aardse planeten in ons zonnestelsel. Dit is een enorme stap. Als je eenmaal weet dat ze bestaan, is dit het soort planeten waar wetenschappers in de toekomst naar leven kunnen zoeken.’ (EE)
(Image credit: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI), Ralf Crawford (STScI)
