(Phys.org) — Astronomen hebben de aanwezigheid van watermoleculen gedetecteerd in de atmosfeer van een nabijgelegen hete Jupiter-exoplaneet die bekend staat als 51 Pegasi b (afgekort 51 Peb b). De ontdekking werpt nieuw licht op de aard van de atmosfeer van de exowereld en geeft aan dat het ster-planeetsysteem een ​​dubbellijnige spectroscopische dubbelster is. De bevindingen werden op 25 januari gepresenteerd in een paper gepubliceerd op arXiv.org.

Op zo'n 50 lichtjaar afstand, 51 Pegasi b is de eerste exoplaneet die is ontdekt in een baan om een ​​hoofdreeksster en de eerste bekende hete Jupiter. Het werd geclassificeerd als een hete Jupiter omdat het een omlooptijd van minder dan 10 dagen (4,23 dagen) heeft en qua kenmerken vergelijkbaar is met de grootste planeet van het zonnestelsel. met een massa van ongeveer 0,47 Jupitermassa's. Het heeft een hoge oppervlaktetemperatuur, terwijl het heel dicht om zijn moederster 51 Pegasi draait - op een afstand van ongeveer 0,05 AE.

Om dit planetenstelsel beter te karakteriseren, een team van astronomen onder leiding van Jayne Birkby heeft 51 Pegasi en zijn planeet waargenomen met de CRyogene hoge-resolutie InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) van de Very Large Telescope (VLT) in Chili. Ze verkregen in totaal 42 spectra waardoor ze de radiale snelheidsverschuiving van de waterpartijen in de dagzijatmosfeer van de planeet konden observeren.

"We hebben een 5 gepresenteerd, 6σ detectie van watermoleculen in de atmosfeer van de oorspronkelijke hete Jupiter, 51 Pin b, wat de eerste bevestiging is dat het 51 Peg Ab-systeem een ​​dubbellijnig spectroscopisch binair getal is. (…) Het model dat het best overeenkomt met de planeetspectra van ons raster bevatte moleculaire kenmerken van alleen water, met een volume mengverhouding van VMR _H2O =10 ⁴ , ’ schreven de onderzoekers in de krant.

Volgens de ploeg de directe detectie van waterabsorptielijnen in het spectrum van de atmosfeer van de planeet die een verandering in Dopplerverschuiving ondergaan, geeft belangrijke inzichten in de aard van dit planetaire systeem. Vooral, dit toont de ware binaire aard van dit ster-planeetsysteem aan, onthullend dat het een dubbellijnig spectroscopisch (niet-verduisterend) binair getal is.

Naast water, de onderzoekers zochten ook naar moleculaire kenmerken die voortkomen uit de verwachte grote koolstof- en zuurstofdragende gassen bij de waargenomen golflengten, zoals water kooldioxide en methaan. Echter, ze vonden geen significant signaal van deze moleculen dat zou wijzen op hun aanwezigheid in de abundanties die werden onderzocht door hun modelraster in de atmosfeer van 51 Pegasi b.

"We hebben geen methaan of koolstofdioxide op een significant niveau gedetecteerd in onze waarnemingen, wijst op een lage overvloed, of mogelijk onnauwkeurigheden in de lijnlijsten die we hebben gebruikt om de modelsjablonen te maken, " staat er in de krant. Bovendien het team merkte ook op dat een bovengrens voor de rotatiesnelheid van 51 Pegasi b minder dan 5,8 km s zou moeten zijn ^-1 . Echter, instrumenten met een hogere resolutie zijn nodig om te bevestigen of de rotatie van de planeet getijdengebonden is aan zijn moederster.

"Eindelijk, we concludeerden dat verdere optische waarnemingen van 51 Peg b een onafhankelijke orbitale oplossing in gereflecteerd licht mogelijk zouden maken, en als dit resulteerde in een significant andere planeetsysteemsnelheid dan de infraroodwaarnemingen, dat een offset hotspot in de atmosfeer nodig kan zijn om de infraroodmetingen te verklaren, ’ schreven de wetenschappers in de krant.

© 2017 Fys.org