Een internationaal team van onderzoekers heeft 'vingerafdrukken' van meerdere metalen geïdentificeerd in een van de minst dichte exoplaneten die ooit zijn gevonden.

Het team, van de Universiteit van Cambridge en het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) in Spanje, gebruikte de Gran Telescopio Canarias (GTC) om WASP-127b te observeren, een gigantische gasvormige planeet met gedeeltelijk heldere luchten en sterke handtekeningen van metalen in de atmosfeer. De resultaten zijn geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Astronomie en astrofysica .

WASP-127b heeft een straal die 1,4 keer groter is dan Jupiter, maar heeft slechts 20% van zijn massa. Zo'n planeet heeft geen analogie in ons zonnestelsel en is zeldzaam, zelfs binnen de duizenden exoplaneten die tot nu toe zijn ontdekt. Het duurt iets meer dan vier dagen om om zijn moederster te draaien en de oppervlaktetemperatuur is ongeveer 1400 K (1127 ° C).

De waarnemingen van WASP-127b onthullen de aanwezigheid van een grote concentratie alkalimetalen in de atmosfeer, waardoor gelijktijdige detectie van natrium mogelijk is, kalium en lithium voor het eerst op een exoplaneet. De natrium- en kaliumabsorptie zijn zeer breed, wat kenmerkend is voor relatief heldere atmosferen. Volgens het modelleringswerk van de onderzoekers, de lucht van WASP-127b is ongeveer 50% helder.

"De specifieke kenmerken van deze planeet stelden ons in staat een gedetailleerde studie uit te voeren van de rijke atmosferische samenstelling, " zei Dr. Guo Chen, een postdoctoraal onderzoeker bij IAC en de eerste auteur van de studie. "De aanwezigheid van lithium is belangrijk om de evolutionaire geschiedenis van het planetenstelsel te begrijpen en zou licht kunnen werpen op de mechanismen van planeetvorming."

De gastheerster van de planeet, WASP-127, is ook lithiumrijk, die zou kunnen wijzen op een AGB-ster - een heldere rode reus die duizenden keren helderder is dan de zon - of een supernova die de wolk van materiaal waaruit dit systeem is ontstaan, heeft verrijkt.

De onderzoekers vonden ook mogelijke tekenen van water. "Hoewel deze detectie niet statistisch significant is, aangezien waterpartijen zwak zijn in het zichtbare bereik, onze gegevens geven aan dat aanvullende waarnemingen in het nabij-infrarood het zouden moeten kunnen detecteren, " zei co-auteur Enric Pallé, ook van IAC.

De resultaten tonen het potentieel aan van telescopen op de grond voor de studie van planetaire atmosferen. "De detectie van een sporenelement zoals lithium in een planetaire atmosfeer is een grote doorbraak en motiveert nieuwe vervolgwaarnemingen en gedetailleerde theoretische modellering om de bevindingen te bevestigen, " zei co-auteur Dr. Nikku Madhusudhan, van Cambridge's Institute of Astronomy.

We beginnen net de atmosferen van exoplaneten te onderzoeken met telescopen op de grond. maar de auteurs zijn van mening dat dit ook een referentie-exoplaneet zal zijn voor toekomstige studies met ruimtetelescopen zoals de James Webb Telescope, de opvolger van de Hubble-telescoop. Deze toekomstige studies zullen de gedetailleerde aard van WASP-127b onthullen als een benchmark voor deze nieuwe klasse van exoplaneten met een zeer lage dichtheid.

De WASP-127b-waarnemingen zijn uitgevoerd met behulp van het OSIRIS-instrument van de GTC, van het observatorium Roque de los Muchachos, in Garafía (La Palma).