In de verzengende atmosfeer van exoplaneet KELT-9b, zelfs moleculen worden aan flarden gescheurd.

Enorme gasreuzen die 'hete Jupiters' worden genoemd - planeten die te dicht bij hun sterren draaien om in leven te blijven - behoren tot de vreemdste werelden die buiten ons zonnestelsel worden gevonden. Nieuwe waarnemingen tonen aan dat de heetste van allemaal nog vreemder is, vatbaar voor wereldwijde meltdowns die zo ernstig zijn dat ze de moleculen waaruit de atmosfeer bestaat uit elkaar scheuren.

genaamd KELT-9b, de planeet is een ultrahete Jupiter, een van de verschillende soorten exoplaneten - planeten rond andere sterren - die in onze melkweg worden gevonden. Het weegt bijna drie keer de massa van onze eigen Jupiter en draait om een ​​ster op zo'n 670 lichtjaar afstand. Met een oppervlaktetemperatuur van 7, 800 graden Fahrenheit (4, 300 graden Celsius) - heter dan sommige sterren - deze planeet is de heetste die tot nu toe is gevonden.

Nutsvoorzieningen, een team van astronomen dat NASA's Spitzer-ruimtetelescoop gebruikt, heeft bewijs gevonden dat de hitte zelfs te hoog is voor moleculen om intact te blijven. Moleculen waterstofgas worden waarschijnlijk uit elkaar gescheurd aan de dagzijde van KELT-9b, niet in staat opnieuw te vormen totdat hun onsamenhangende atomen rondstromen naar de nachtzijde van de planeet.

Hoewel nog steeds extreem heet, de lichte afkoeling van de nachtzijde is voldoende om waterstofgasmoleculen te laten hervormen - dat wil zeggen, totdat ze terugvloeien naar de dagzijde, waar ze helemaal opnieuw worden verscheurd.

"Dit soort planeet is zo extreem in temperatuur, het is een beetje gescheiden van veel andere exoplaneten, " zei Megan Mansfield, een afgestudeerde student aan de Universiteit van Chicago en hoofdauteur van een nieuw artikel waarin deze bevindingen worden onthuld. "Er zijn enkele andere hete Jupiters en ultrahete Jupiters die niet zo heet zijn, maar toch warm genoeg om dit effect te laten plaatsvinden."

De bevindingen, gepubliceerd in Astrofysische journaalbrieven , demonstreren de toenemende verfijning van de technologie en analyse die nodig zijn om deze zeer verre werelden te onderzoeken. De wetenschap begint net in de atmosferen van exoplaneten te kijken, het onderzoeken van de moleculaire meltdowns van de heetste en slimste.

KELT-9b blijft stevig gecategoriseerd onder de onbewoonbare werelden. Astronomen werden zich in 2017 bewust van de extreem vijandige omgeving, toen het voor het eerst werd gedetecteerd met behulp van het Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT) -systeem - een gecombineerde inspanning met observaties van twee robottelescopen, een in het zuiden van Arizona en een in Zuid-Afrika.

In de studie Astrophysical Journal Letters, het wetenschappelijke team gebruikte de Spitzer-ruimtetelescoop om temperatuurprofielen van deze helse reus te ontleden. Spitzer, die waarnemingen doet in infrarood licht, kan subtiele variaties in warmte meten. Herhaald gedurende vele uren, deze waarnemingen stellen Spitzer in staat om veranderingen in de atmosfeer vast te leggen terwijl de planeet zich in fasen presenteert terwijl hij om de ster draait. Verschillende helften van de planeet komen in beeld terwijl deze rond zijn ster draait.

Daardoor kon het team een ​​glimp opvangen van het verschil tussen de dagzijde van de KELT-9b en de 'nacht'. In dit geval, de planeet draait zo strak om zijn ster dat een "jaar" - eenmaal rond de ster - slechts 1 1/2 dag duurt. Dat betekent dat de planeet getijde op slot is, voor altijd één gezicht aan zijn ster presenteren (zoals onze maan slechts één gezicht aan de aarde presenteert). Aan de andere kant van KELT-9b, de nacht duurt voor altijd.

Maar gassen en warmte stromen van de ene naar de andere kant. Een grote vraag voor onderzoekers die de atmosfeer van exoplaneten proberen te begrijpen, is hoe straling en stroming elkaar in evenwicht houden.

Computermodellen zijn belangrijke hulpmiddelen bij dergelijke onderzoeken, laten zien hoe deze atmosferen zich waarschijnlijk zullen gedragen bij verschillende temperaturen. De beste pasvorm voor de gegevens van KELT-9b was een model met waterstofmoleculen die uit elkaar werden gescheurd en weer in elkaar gezet, een proces dat bekend staat als dissociatie en recombinatie.

"Als je geen rekening houdt met waterstofdissociatie, je krijgt echt snelle wind van [37 mijl of] 60 kilometer per seconde, "Zei Mansfield. "Dat is waarschijnlijk niet waarschijnlijk."

KELT-9b blijkt geen grote temperatuurverschillen te hebben tussen dag- en nachtzijde, suggereert warmtestroom van de ene naar de andere. En de "hot spot" aan de dagzijde, die verondersteld wordt direct onder de ster van deze planeet te zijn, van de verwachte positie werd verschoven. Wetenschappers weten niet waarom - alweer een mysterie dat moet worden opgelost over deze vreemde, hete planeet.