Astronomen hebben twee ‘mini-Neptunus’-planeten ontdekt die hun atmosfeer aan het verliezen zijn en waarschijnlijk in ‘superaardes’ veranderen.
Onder invloed van de straling van hun sterren ontsnapt er heet gas, zoals stoom uit een pan met kokend water.
De ontdekking is gebaseerd op waarnemingen met de Keck-telescoop op Hawaï en de Hubble-ruimtetelescoop (The Astronomical Journal).
‘Mini-Neptunussen’ zijn een klasse van exoplaneten, planeten buiten ons eigen zonnestelsel.
Het zijn compactere versies van ‘onze’ planeet Neptunus: ze bestaan uit een grote rotsachtige kern die omgeven is door een dikke mantel van gas, en zijn twee tot vier keer zo groot als de aarde. Superaardes zijn exoplaneten die ruwweg anderhalf keer zo groot zijn als onze planeet.
Een team van astronomen onder leiding van Caltech heeft de nabij-infrarood spectrograaf van de Keck-sterrenwacht gebruikt om een van de twee mini-Neptunussen in het 103 lichtjaar verre stersysteem TOI 560 te onderzoeken.
Twee andere exoplaneten van dit type, die om de 73 lichtjaar verre ster HD 63433 cirkelen, zijn bekeken met de Hubble-ruimtetelescoop.
De resultaten laten zien dat zowel uit de binnenste mini-Neptunus van TOI 560, als uit de buitenste mini-Neptunus van HD 63433 atmosferisch gas ontsnapt.
Verrassend genoeg laten de Keck-gegevens ook zien dat het ontsnappende gas van de binnenste planeet van TOI 560, om nog onduidelijke reden, voornamelijk in de richting van de ster beweegt.
Modelberekeningen gaven juist aan dat het gas precies de andere kant op zou moeten stromen.
De astronomen konden de ontsnappende atmosferen ontdekken door de exoplaneten te bekijken op het moment dat ze voor hun moedersterren langs schoven.
Op zo’n moment wordt het sterlicht deels geabsorbeerd door atomen in de planeetatmosfeer.
Uit die absorptie kan niet alleen worden afgeleid welke gassen in deze atmosfeer aanwezig zijn, maar ook met welke snelheid ze bewegen.
Bij de ‘leeglopende’ planeten beweegt het gas dermate snel, dat het niet door de zwaartekracht in bedwang kan worden gehouden.
Sinds medio jaren negentig hebben astronomen duizenden exoplaneten van uiteenlopende afmetingen ontdekt.
Daar zitten tal van mini-Neptunussen en superaardes bij, maar slechts weinig planeten die qua afmetingen daartussenin zitten.
Een mogelijke verklaring voor deze ‘kloof’ is dat mini-Neptunussen mettertijd in superaardes veranderen, doordat ze geleidelijk een groot deel van hun atmosfeer verliezen.
Uiteindelijk zou dan een rotsachtige superaarde overblijven.
De ontdekking van twee mini-Neptunussen met ontsnappende atmosferen is het eerste directe bewijs dat deze theorie ondersteunt. (EE)
(Image Credit: W.M. Keck Observatory/Adam Makarenko)
