Na het ontdekken van een merkwaardig patroon in wetenschappelijke artikelen - ze beschreven exoplaneten als koeler dan verwacht - hebben astronomen van Cornell University een wiskundig model verbeterd om de temperaturen van planeten van zonnestelsels op honderden lichtjaren afstand nauwkeurig te meten.

Met dit nieuwe model kunnen wetenschappers gegevens verzamelen over de moleculaire chemie van een exoplaneet en inzicht krijgen in het planetaire begin van de kosmos. volgens onderzoek gepubliceerd op 23 april in Astrofysische journaalbrieven .

Nicole Lewis, universitair docent sterrenkunde en adjunct-directeur van het Carl Sagan Institute (CSI), had gemerkt dat de afgelopen vijf jaar wetenschappelijke artikelen beschreven exoplaneten als veel koeler dan voorspeld door theoretische modellen.

"Het leek een trend te zijn - een nieuw fenomeen, " zei Lewis. "De exoplaneten waren constant kouder dan wetenschappers zouden verwachten."

Daten, astronomen hebben meer dan 4 ontdekt, 100 exoplaneten. Onder hen zijn "hete Jupiters, " een veelvoorkomend type gasreus die altijd dicht bij zijn moederster draait. Dankzij de overweldigende zwaartekracht van de ster, hete Jupiters hebben altijd één kant naar hun ster gericht, een situatie die bekend staat als 'getijdenvergrendeling'.

Daarom, als een kant van de hete Jupiter broeit, de andere kant van de planeet heeft veel koelere temperaturen. In feite, de hete kant van de getijde opgesloten exoplaneet puilt uit als een ballon, vormgeven als een ei.

Van een afstand van tientallen tot honderden lichtjaren, astronomen hebben de temperatuur van de exoplaneet van oudsher als homogeen beschouwd - het gemiddelde van de temperatuur - waardoor het veel kouder lijkt dan de natuurkunde zou dicteren.

Temperaturen op exoplaneten - met name hete Jupiters - kunnen duizenden graden variëren, volgens hoofdauteur Ryan MacDonald, een onderzoeker bij CSI, die zei dat uiteenlopende temperaturen een radicaal verschillende chemie aan verschillende kanten van de planeten kunnen bevorderen.

Na het bestuderen van wetenschappelijke artikelen over exoplaneten, Lewis, MacDonald en onderzoeksmedewerker Jayesh Goyal hebben het mysterie van schijnbaar koelere temperaturen opgelost:de wiskunde van astronomen klopte niet.

"Als je een planeet in slechts één dimensie behandelt, je ziet de eigenschappen van een planeet, zoals temperatuur, verkeerd, Lewis zei. "Je eindigt met vooroordelen. We kenden de 1, 000 graden verschillen waren niet correct, maar we hadden geen beter instrument. Nutsvoorzieningen, wij doen."

Astronomen kunnen nu met vertrouwen de moleculen van exoplaneten opmeten.

"We zullen de komende eeuwen niet meer naar deze exoplaneten kunnen reizen, dus wetenschappers moeten vertrouwen op modellen, "MacDonald zei, uitleggend dat wanneer de volgende generatie ruimtetelescopen wordt gelanceerd vanaf 2021, de details van de datasets van exoplaneten zullen zo verbeterd zijn dat wetenschappers de voorspellingen van deze driedimensionale modellen kunnen testen.

"We dachten dat we zouden moeten wachten op de lancering van de nieuwe ruimtetelescopen, " zei MacDonald, "maar onze nieuwe modellen suggereren dat de gegevens die we al hebben - van de Hubble-ruimtetelescoop - al waardevolle aanwijzingen kunnen geven."

Met bijgewerkte modellen die de huidige exoplaneetgegevens bevatten, astronomen kunnen de temperaturen aan alle kanten van een exoplaneet achterhalen en de chemische samenstelling van de planeet beter bepalen.

MacDonald zei:"Als deze ruimtetelescopen van de volgende generatie omhoog gaan, het zal fascinerend zijn om te weten hoe deze planeten er echt uit zien."