Een onderzoeksteam onder leiding van Renyu Hu van NASA’s Jet Propulsion Laboratory heeft aanwijzingen gevonden dat 55 Cancri e – een rotsachtige exoplaneet op 41 lichtjaar afstand – een atmosfeer heeft. De ontdekking is gebaseerd op waarnemingen met de Webb-ruimtetelescoop (Nature). 55 Cancri e is een van de vijf bekende planeten die rond een zonachtige ster in het sterrenbeeld Kreeft draaien. Omdat hij bijna twee keer zo groot is als de aarde en een iets grotere dichtheid heeft, wordt de planeet tot de ‘superaardes’ gerekend: planeten die groter zijn dan de aarde, maar kleiner dan Neptunus, en qua samenstelling op de rotsachtige planeten van ons zonnestelsel lijken. Desondanks is 55 Cancri e allesbehalve rotsvast. Hij draait zo dicht om zijn ster (een volledige omloop duurt slechts achttien uur!) dat zijn oppervlak een diepe, borrelende oceaan van magma moet zijn. Met zo’n krappe omloopbaan is het waarschijnlijk dat de rotatieperiode van de planeet gelijk is aan zijn omlooptijd, wat betekent dat de ene kant van de planeet altijd naar de ster is gericht en de andere kant eeuwig in duisternis is gehuld. Webb kan 55 Cancri e niet rechtstreeks fotograferen, maar kan wel de subtiele veranderingen in het licht van het 55 Cancri-stelsel meten die het gevolg zijn van de draaiing van de planeet om zijn ster. Door de infraroodhelderheid te meten op het moment dat de planeet zich achter zijn ster bevindt en het resultaat af te trekken van de helderheid op het moment dat de planeet naast zijn ster staat, konden de astronomen berekenen hoeveel infraroodlicht van de dagzijde van de planeet afkomstig was. En daaruit kon dan weer de oppervlaktetemperatuur van de planeet worden afgeleid. Als de planeet bedekt zou zijn met donker gesmolten gesteente en weinig of geen atmosfeer had, zou de temperatuur aan zijn dagkant ongeveer 2200 graden Celsius moeten bedragen. In plaats daarvan lieten de metingen een relatief lage temperatuur van ongeveer 1500 graden Celsius zien. ‘Dit is een zeer sterke aanwijzing dat er energie van de dagzijde naar de nachtzijde wordt gedistribueerd, waarschijnlijk door een gasrijke atmosfeer,’ aldus Hu. De onderzoekers denken dat de gassen waarin 55 Cancri e is gehuld uit het binnenste van de planeet afkomstig zijn. Door zijn hoge temperatuur en de intense straling van zijn ster zou zijn oorspronkelijke atmosfeer namelijk allang verdwenen moeten zijn. De huidige atmosfeer bestaat waarschijnlijk uit gassen die ontsnappen uit de magma-oceaan waarmee de planeet is bedekt. Hoewel 55 Cancri e veel te heet is om leefbaar te zijn, zou hij inzicht kunnen geven in de jonge planeten aarde, Venus en Mars, waarvan wordt aangenomen dat ze in het verre verleden eveneens met magma-oceanen bedekt zijn geweest. ‘Uiteindelijk willen we begrijpen onder welke omstandigheden een rotsachtige planeet een gasrijke atmosfeer kan onderhouden: het belangrijkste ingrediënt voor een leefbare wereld,’ aldus Hu. (EE) (Image Credit: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
