Webb legt het transmissiespectrum van Gliese 486b vast
Met behulp van spectrale gegevens van het NIRSpec-instrument van de Webb Telescope hebben astronomen vastgesteld dat de warme superaarde Gliese 486b een waterrijke atmosfeer heeft of dat het spectrum van de exoplaneet is verontreinigd door water dat aanwezig is in koele sterrenvlekken van de moederster Gliese 486.
Gliese 486 is een rode dwergster op een afstand van ongeveer 26,3 lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Maagd – Virgo. De ster is ook bekend als GJ 486, Wolf 437, LHS 341 en HUC 62452. De ster is veel zwakker en koeler dan de Zon.
Gliese 486 herbergt minimaal één exoplaneet, Gliese 486b, die behoort tot de klasse van de superaardes. De planeet heeft een straal van 1,31 keer de straal van de Aarde en een massa van 2,8 keer de Aarde maar heeft een vergelijkbare dichtheid.
Gliese 486b draait eens in de 1,5 dagen om de ster heen en doet dat op een gemiddelde afstand van 2,5 miljoen kilometer. Met een evenwichtsoppervlaktetemperatuur van 700 K (427 °C) is de planeet te heet voor leven zoals wij dat kennen.
De nieuwe waarnemingen van het Gliese 486-systeem wijzen op de aanwezigheid van waterdamp.
Als de waterdamp geassocieerd is met de planeet dan zou dit erop wijzen dat de planeet, ondanks de verzengende hitte en de nabijheid van zijn ster, een atmosfeer heeft.
Astronomen waarschuwen echter dat de waterdamp op de ster zelf zou kunnen zijn – met name in de koele sterrenvlekken – en helemaal niet van de planeet.
Volgens Dr. Sarah Moran, astronoom aan de universiteit van Arizona zien ze een signaal dat nagenoeg zeker van water afkomstig is. Maar ze kunnen niet zeggen of dit water deel uitmaakt van de atmosfeer van de planeet, en dat betekent dat de planeet een atmosfeer heeft, of dat ze een signaal van water zien dat afkomstig is van de ster.
Waterdamp in de atmosfeer van een hete rotsachtige planeet zou een grote doorbraak betekenen voor de exoplaneet wetenschap, zeggen de onderzoekers. Maar ze voegen er ook meteen aan toe dat voorzichtigheid is geboden en dat het heel wel mogelijk is dan de ster de boosdoener is.
De auteurs van het onderzoek observeerden twee overgangen van Gliese 486b, die elk ongeveer een uur duurden. Vervolgens gebruikten ze drie verschillende methoden om de resulterende gegevens te analyseren.
Hun resultaten van alle drie zijn consistent, omdat ze een overwegend vlak spectrum laten zien met een intrigerende stijging bij de kortste infrarode golflengtes.
De astronomen voerden computermodellen uit waarbij ze een aantal verschillende moleculen in ogenschouw namen en concludeerden dat de meest waarschijnlijke bron van het signaal waterdamp was.
Hoewel waterdamp mogelijk zou kunnen wijzen op de aanwezigheid van een atmosfeer op Gliese 486b, is het een even plausibele verklaring dat de waterdamp van de ster afkomstig is.
Verrassend genoeg kan zelfs in onze eigen zon soms waterdamp voorkomen in zonnevlekken; deze vlekken zijn erg koel in vergelijking met het omringende oppervlak van de ster.
De moederster is veel koeler dan de Zon, dus er zou zich nog meer waterdamp in zijn sterrenvlekken kunnen concentreren waardoor een signaal zou kunnen ontstaan dat een planetaire atmosfeer nabootst.
De onderzoekers hebben geen bewijs waargenomen dat de planeet tijdens de overgangen sterrenvlekken kruiste, maar het betekent niet dat er geen vlekken elders op de ster zijn.
En dat is precies het fysieke scenario dat dit signaal in de gegevens zou achter laten en eruit zou kunnen zien als een planetaire atmosfeer.
De bevindingen zijn in de Astrophysical Journal Letters gepubliceerd.
Artikel: Sarah E. Moran et al. 2023. High Tide or Rip-Tide on the Cosmic Shoreline? A Water-Rich Atmosphere or Stellar Contamination for the Warm Super-Earth GJ 486b from JWST Observations. ApJL, in press; arXiv:2305.00868
Eerste publicatie: 3 mei 2023
Bron: sci-news/ESA/NASA
