Voor de beste ervaring schakelt u JavaScript in en gebruikt u een moderne browser!
EN

Astronomen hebben statistisch bewijs gevonden voor temperatuurinversie in de dampkring van ultrahete gasreuzen die om andere sterren draaien dan onze zon. Uit data van de Spitzer Ruimtelescoop blijkt dat die temperatuur in de heetste van deze klasse van exoplaneten toeneemt met de hoogte. De resultaten van het onderzoek onder leiding van Claire Baxter en Jean-Michel Désert (beiden Universiteit van Amsterdam) zijn online gepubliceerd in het vakblad Astronomy & Astrophysics.

Tekening van temperatuurinversie in ultrahete Jupiters. Credit: Eleanor Spring
Tekening van temperatuurinversie in ultrahete Jupiters. Credit: Eleanor Spring

Het team met astronomen uit Nederland, de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk vond in de data-archieven van Spitzer dat planeten boven de 1400 graden Celsius andere emissie-eigenschappen vertoonden dan de koelere gasplaneten.

Temperatuurinversie

Hete Jupiters zijn reusachtige gasplaneten met zeer grote atmosferen. Ze zijn in massa vergelijkbaar met onze planeet Jupiter, maar ze zijn veel heter doordat ze op kleinere afstand rond hun moederster draaien. De temperatuur van de atmosfeer verandert met de hoogte, zoals bijvoorbeeld in de dampkring van de aarde de temperatuur ook lager is op grotere hoogte. Op het moment dat de temperatuur stijgt met de hoogte in plaats van daalt, is er sprake van temperatuurinversie.

De Amsterdamse promovenda Claire Baxter: 'De planeten laten boven de 1400 graden temperatuurinversie zien, die sterker lijkt te worden naarmate de straling van de ster hoger is.' Dat is volgens universitair hoofddocent Jean-Michel Désert enigszins vergelijkbaar met wat rond onze eigen aarde gebeurt: 'In de dampkring van de aarde vindt temperatuurinversie plaats als gevolg van de aanwezigheid van ozon.'

Gemeenschappelijke eigenschappen

Het team gebruikte in de studie de waarnemingen van de dagzijde van 78 hete gasreuzen, die gedaan zijn met de Infrared Array Camera van Spitzer. Ze ontdekten dat zodra de temperatuur de waarde van 1400 graden Celsius bereikte, er een signaal van temperatuurinversie was te zien. Daarmee hebben ze statistisch bewijs verzameld dat eerdere theoretische voorspellingen van temperatuurinversie in ultrahete Jupiters ondersteunt.

Désert besluit: 'De afgelopen twee decennia hebben we gekeken naar de atmosferen van individuele exoplaneten. We hebben nu zoveel exoplaneten gevonden (meer dan 4000) dat we statistiek kunnen gaan bedrijven die gemeenschappelijke eigenschappen van planeetsystemen in kaart zal brengen.'

Publicatiedetails

A transition between the hot and the ultra-hot Jupiter atmospheres. Claire Baxter et al. Online gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics, 2020, 639, A36. 
https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2020/07/aa37394-19/aa37394-19.html