Hubble detecteert enorme cyclonen in de atmosfeer van WASP-121b
Astronomen die de Hubble-ruimtetelescoop van NASA/ESA gebruiken, hebben enorme cyclonen en andere dynamische weersactiviteiten gedetecteerd die rondwervelen op WASP-121b, een ultra hete Jupiter-exoplaneet op ongeveer 881 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Puppis.
WASP-121b is een gasreus die 1,87 keer groter is dan Jupiter en 1,18 keer massiever.
Deze buitenaardse wereld werd voor het eerst ontdekt in 2016 en heeft slechts 1,3 dagen nodig om rond zijn moederster WASP-121 te draaien. Dit is een ster van spectraalklasse F.
WASP-121b bevindt zich zo dicht bij de ster dat als hij nog dichterbij zou komen, de zwaartekracht hem uit elkaar zou scheuren. Astronomen schatten dat de temperatuur van de planeet ongeveer 2500 °C is, heet genoeg om sommige metalen te laten koken.
In het nieuwe onderzoek analyseerden Caltech-astronoom jack Skinner en zijn collega’s waarnemingen van WASP-121b, in 2016, 2018 en 2019 met de Hubble gemaakt.
De onderzoekers ontdekten dat de planeet een dynamische atmosfeer heeft die in de loop van de tijd verandert.
Ze gebruikten geavanceerde modelleringstechnieken om aan te tonen dat deze dramatische temporele variaties verklaard konden worden door weerpatronen in de atmosfeer van de exoplaneet.
Het meest dramatisch is dat er enorme weerfronten, stormen en enorme cyclonen kunnen zijn die herhaaldelijk worden gecreëerd en vernietigd als gevolg van het grote temperatuurverschil tussen de naar de ster gerichte kant en de donkere kant van de exoplaneet.
De auteurs ontdekten ook een duidelijke verschuiving tussen het heetste gebied van de exoplaneet en het punt op de planeet dat zich het dichtst bij de ster bevindt, evenals een variabiliteit in de chemische samenstelling van de atmosfeer van de exoplaneet (zoals gemeten via spectroscopie).
Ze kwamen tot deze conclusies door computermodellen te gebruiken om de waargenomen veranderingen in de atmosfeer van de exoplaneet te helpen verklaren.
“De opmerkelijke details van onze simulaties van de atmosfeer van exoplaneten stellen ons in staat het weer op ultra hete planeten zoals WASP-121b nauwkeurig te modelleren,” zei dr. Skinner.
“Hier maken we een belangrijke stap voorwaarts door observatiebeperkingen te combineren met atmosfeersimulaties om het tijd variërende weer op deze planeten te begrijpen.”
“Dit is een enorm opwindend resultaat nu we vooruitgang boeken in het waarnemen van weerpatronen op exoplaneten”, zegt Dr. Quentin Changeat, astronoom bij het Space Telescope Science Institute.
“Het bestuderen van het weer van exoplaneten is essentieel voor het begrijpen van de complexiteit van de atmosfeer van exoplaneten, vooral bij de zoektocht naar exoplaneten met bewoonbare omstandigheden.”
“De verzamelde dataset vertegenwoordigt een aanzienlijke hoeveelheid waarneemtijd voor een enkele planeet en is momenteel de enige consistente set van dergelijke herhaalde waarnemingen.”
“De informatie die we uit deze waarnemingen haalden, werd gebruikt om de chemie, temperatuur en wolken van de atmosfeer van WASP121b op verschillende tijdstippen af te leiden.”
“Dit gaf ons een voortreffelijk beeld van de planeet die in de loop van de tijd verandert.”
Het artikel van het team zal worden gepubliceerd in de Astrophysical Journal Supplement Series.
Artikel: Quentin Changeat et al. 2024. Is the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-121b variable? ApJS, in press; arXiv: 2401.01465
Eerste publicatie: 10 januari 2024
Bron: sci-news
