Astronomen hebben voor het eerst helium gedetecteerd in de atmosfeer van een planeet die om een ​​ster draait die ver buiten ons zonnestelsel draait.

Een internationaal team van onderzoekers, geleid door Jessica Spake van de Universiteit van Exeter, ontdekte bewijs van het inerte gas op 'super-Neptunus' exoplaneet WASP-107b, gevonden op 200 lichtjaar van de aarde en in het sterrenbeeld Maagd.

De cruciale doorbraak, gemaakt van observaties van de exoplaneet met behulp van de Hubble Space Telescope, onthulde een overvloed aan helium in de bovenste atmosfeer van de exoplaneet, die pas in 2017 werd ontdekt.

De sterkte van het gedetecteerde heliumsignaal was zo groot dat wetenschappers denken dat de bovenste atmosfeer van de planeet zich tienduizenden kilometers in de ruimte uitstrekt.

Helium is het op één na meest voorkomende element in het universum en er is al lang voorspeld dat het een van de gemakkelijkst detecteerbare gassen op gigantische exoplaneten is. Echter, dit baanbrekende nieuwe onderzoek is de eerste keer dat het gas met succes is gevonden.

Nutsvoorzieningen, het onderzoeksteam is van mening dat de baanbrekende studie de weg zou kunnen effenen voor wetenschappers om meer atmosferen rond exoplaneten ter grootte van de aarde in de melkweg te ontdekken.

Het onderzoek is gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift, Natuur , op 3 mei, 2018.

Jessica Sprak, een deel van Exeter's Physics and Astronomy-afdeling zei:"We hopen deze techniek te gebruiken met de aankomende James Webb Space Telescope, bijvoorbeeld, om te leren wat voor soort planeten grote omhulsels van waterstof en helium hebben, en hoe lang planeten hun atmosfeer kunnen vasthouden. Door infrarood licht te meten, we kunnen verder de ruimte in kijken dan wanneer we ultraviolet licht zouden gebruiken."

WASP-107b is een planeet met een zeer lage dichtheid die qua grootte vergelijkbaar is met Jupiter, maar met slechts 12 procent van zijn massa. Draait elke zes dagen om zijn ster, het heeft een van de koelste atmosferen van alle ontdekte exoplaneten, hoewel het bij 500 C nog steeds radicaal heter is dan de aarde.

Door het spectrum van licht te analyseren dat door het bovenste deel van de atmosfeer van de exoplaneet gaat, de onderzoekers konden de aanwezigheid van helium in een aangeslagen toestand detecteren.

De significante sterkte van het gemeten signaal maakte gebruik van een nieuwe techniek die niet afhankelijk is van ultraviolette metingen die in het verleden zijn gebruikt om de bovenste atmosfeer van exoplaneten te bestuderen. Het team gelooft dat deze nieuwe techniek, die infrarood licht gebruikt, zou nieuwe wegen kunnen openen voor het verkennen van de atmosferen van meer exoplaneten ter grootte van de aarde die in de verdere uithoeken van het universum worden gevonden.

Tom Evans, een co-auteur van de Universiteit van Exeter voegde toe:"Het helium dat we hebben gedetecteerd, strekt zich ver uit in de ruimte als een ijle wolk die de planeet omringt. Indien kleiner, Planeten ter grootte van de aarde hebben vergelijkbare heliumwolken, deze nieuwe techniek biedt een opwindende manier om hun bovenste sferen in de zeer nabije toekomst te bestuderen.."

Helium werd voor het eerst gedetecteerd als een onbekende gele spectraallijnsignatuur in zonlicht in 1868. De in Devon gevestigde astronoom Norman Lockyer was de eerste die voorstelde dat deze lijn te wijten was aan een nieuw element, en noemde het naar de Griekse Titaan van de Zon, Helios.

Sindsdien is ontdekt dat het een van de hoofdbestanddelen is van de planeten Jupiter en Saturnus in ons zonnestelsel.