Een van de eigenschappen die een planeet geschikt maken voor leven is de aanwezigheid van een weersysteem. Exoplaneten zijn te ver weg om dit direct waar te nemen, maar astronomen kunnen in de atmosfeer zoeken naar stoffen die een weersysteem mogelijk maken. Onderzoekers van SRON Netherlands Institute for Space Research en de Rijksuniversiteit Groningen hebben nu bewijs gevonden op exoplaneet WASP-31b voor chroomhydride, die zich bij de corresponderende temperatuur en druk op de grens tussen vloeistof en gas bevindt. De studie is gepubliceerd in Astronomie en astrofysica .

Terwijl ruimtesondes de planeten en manen rond onze zon scannen op buitenaards leven, er zijn honderden miljarden andere sterren in onze melkweg, waarvan de meeste waarschijnlijk ook omringd zijn door planeten. Deze zogenaamde exoplaneten zijn te ver weg om naar te reizen, maar we kunnen ze bestuderen met onze telescopen. Hoewel de ruimtelijke resolutie meestal onvoldoende is om een ​​foto van een exoplaneet te maken, astronomen kunnen nog veel informatie halen uit de vingerafdrukken die de atmosfeer achterlaat in de lichtstralen van de moederster.

Uit die vingerafdrukken – zogenaamde transmissiespectra – leiden astronomen af ​​welke stoffen zich in de atmosfeer van een exoplaneet bevinden. Die zouden op een dag een indicatie kunnen geven van buitenaards leven. Of ze kunnen aantonen dat er een voorwaarde is voor het leven, zoals een weersysteem. Voorlopig, echter, dit soort onderzoek is beperkt tot reuzenplaneten dicht bij hun sterren, zogenaamde hete Jupiters. Deze planeten zijn te heet om leven te verwachten, maar ze kunnen ons al veel leren over hoe mogelijke weersystemen werken. Een onderzoeksteam van SRON Netherlands Institute for Space Research en de Rijksuniversiteit Groningen heeft nu bewijs gevonden voor een stof op de grens tussen vloeistof en gas. Op aarde doet dit denken aan wolken en regen.

Eerste auteur Marrick Braam en zijn collega's vonden bewijs in Hubble-gegevens voor chroomhydride (CrH) in de atmosfeer van exoplaneet WASP-31b. Dit is een hete Jupiter met een temperatuur van ongeveer 1, 200 °C in de schemerzone tussen dag en nacht - de plaats waar sterrenlicht door de atmosfeer naar de aarde reist. En dat is toevallig rond de temperatuur waarbij chroomhydride overgaat van vloeibaar naar gas bij de overeenkomstige druk in de buitenste lagen van de planeet, vergelijkbaar met de omstandigheden voor water op aarde. "Chroomhydride zou een rol kunnen spelen in een mogelijk weersysteem op deze planeet, met wolken en regen, ' zegt Bram.

Het is de eerste keer dat chroomhydride wordt gevonden op een hete Jupiter en dus onder de juiste druk en temperatuur. Braam:"We moeten hieraan toevoegen dat we alleen chroomhydride hebben gevonden met de Hubble-ruimtetelescoop. We hebben het niet gezien in de gegevens van de grondtelescoop VLT. Daar zijn logische verklaringen voor, maar we gebruiken daarom de term bewijs in plaats van bewijs."

Wanneer de opvolger van Hubble - de James Webb Space Telescope (JWST) - later dit jaar wordt gelanceerd, het team is van plan het te gebruiken voor verder onderzoek. "Hete Jupiters, inclusief WASP-31b, hebben altijd dezelfde kant naar hun gastster gericht, " zegt medeauteur en SRON Exoplanets programmaleider Michiel Min. "We verwachten daarom een ​​dagzijde met chroomhydride in gasvorm en een nachtzijde met vloeibaar chroomhydride. Volgens theoretische modellen het grote temperatuurverschil zorgt voor harde wind. Dat willen we met observaties bevestigen."

Co-auteur Floris van der Tak (SRON/UG) zegt:"Met JWST zijn we op zoek naar chroomhydride op tien planeten met verschillende temperaturen, om beter te begrijpen hoe de weersystemen op die planeten afhankelijk zijn van de temperatuur."