Het is een mijlpaaljaar geweest voor het ontdekken van nieuwe, fascinerende werelden.
In 2022 overtrof NASA de 5000 bevestigde exoplaneten, dat zijn buitenaardse werelden buiten ons zonnestelsel. Deze omvatten een verscheidenheid aan verre planeten, waaronder (misschien rotsachtige) superaardes, gasreuzen zoals Jupiter, "ijsreuzen" zoals Neptunus, en verder. Hoewel planeetwetenschappers duizenden van deze merkwaardige plaatsen hebben ontdekt, zijn er waarschijnlijk alleen al in ons melkwegstelsel meer dan een triljoen exoplaneten.
Bovendien heeft de James Webb Space Telescope - de krachtigste telescoop die ooit is gebouwd - dit jaar in de atmosfeer van enkele van deze planeten gekeken, waardoor wetenschappers een ongekend inzicht hebben gekregen in deze nog steeds grotendeels mysterieuze bollen.
Hieronder lees je over de recente ontdekkingen van exoplaneten in 2022. (Blijf kijken: Volgend jaar belooft bounties van meer fascinerende detecties in de diepe ruimte).
Planeet herbergt metalen wolken en regent edelstenen
Planetaire wetenschappers vinden veel verre exoplaneten door gespecialiseerde telescopen, zoals de legendarische Kepler-telescoop van de NASA, op verre sterren te richten en te kijken of ze een dip in hun helderheid vertonen. Dat is een sterke aanwijzing dat er een planeet voor die ster langs is gegaan.
Soms kunnen wetenschappers zelfs een glimp opvangen van de atmosfeer van een exoplaneet (een wapenfeit dat met de krachtige Webb-telescoop steeds gebruikelijker zal worden). Onlangs hebben onderzoekers ontdekt dat er waarschijnlijk metalen en edelstenen in de lucht zitten aan de koelere kant van WASP-121 b, een exoplaneet op zo'n 855 lichtjaar van de aarde. Daar is het koel genoeg voor metalen in de hoge atmosfeer - zoals magnesium, ijzer, vanadium, chroom en nikkel - om te condenseren tot wolken.
LEES OOK: NASA’s Hubble Space Telescope vangt fascinerende blik op drie sterrenstelsels in één beeld
Hoe zouden zulke metaalwolken eruit kunnen zien? "Ik denk niet dat we met zekerheid kunnen zeggen hoe ze eruit zien, want wolkvorming is ingewikkeld en in ons eigen zonnestelsel kunnen we dergelijke wolken niet van dichtbij waarnemen," vertelde Thomas Mikal-Evans, astronoom aan het Max Planck Instituut voor Astronomie en hoofdauteur van het onderzoek, aan Mashable.
Maar hij speculeerde dat deze buitenaardse wolken zouden kunnen lijken op stofstormen op aarde. Sommige wolken zouden blauw of rood gekleurd kunnen zijn. Andere grijs of groen.
En soms zouden de wolken verder kunnen condenseren tot druppels, wat uiteindelijk betekent dat er edelstenen uit de lucht regenen.
Een rare "rugbybal-vormige" planeet
De meeste planeten zijn bolvormig. Maar WASP-103b niet.
De Cheops-ruimtetelescoop van het Europees Ruimteagentschap (ESA) (kort voor CHaracterising ExOPlanet Satellite) heeft ontdekt dat WASP-103-b - een planeet die tweemaal zo groot is als Jupiter - in slechts één dag rond zijn ster draait. Dit veroorzaakt extreme trekkracht op de planeet, een veel intensere versie van hoe de maan de getijden op aarde trekt. Uiteindelijk heeft dit trekken de planeet vervormd van zijn ooit bolvormige vorm.
De Cheops-satelliet meet kleine veranderingen in het licht en kon de vreemde vorm van de planeet waarnemen toen hij voor zijn ster langsging. "De omvang van het effect van getijdevervorming op de lichtcurve van een exoplaneet is zeer klein, maar dankzij de zeer hoge precisie van Cheops kunnen we dit voor het eerst zien", aldus Kate Isaak, projectwetenschapper bij ESA.
Een zeldzame ontdekking op een "Super Neptunus".
Ongeveer 150 lichtjaar van de aarde hebben astronomen een "super-Neptunus" ontdekt (d.w.z. een planeet die iets groter is dan Neptunus) met waterdamp in zijn atmosfeer. Dat is een zeldzaamheid.
"Op 150 lichtjaar wordt [TOI-674 b] beschouwd als 'dichtbij' in astronomische termen," schrijft NASA, wat een van de redenen is waarom wetenschappers de chemische samenstelling van zijn atmosfeer kunnen achterhalen.
"Er zijn nog veel vragen, zoals hoeveel waterdamp de atmosfeer bevat", voegt de ruimtevaartorganisatie eraan toe. "Maar de atmosfeer van TOI-674 b is veel gemakkelijker waar te nemen dan die van veel exoplaneten, waardoor het een uitstekend doelwit is voor nader onderzoek."
Misschien zal de James Webb-telescoop, die in juli 2022 zijn eerste kosmische beelden terugstuurt, dieper in de atmosfeer van deze exoplaneet turen.
Een exoplaneet in wording
Planetaire wetenschappers hebben een reusachtige, zich nog steeds ontwikkelende exoplaneet ontdekt, AB Aurigae b genaamd.
De meer dan 30 jaar oude Hubble-ruimtetelescoop bracht de planeet in beeld, die zich ontwikkelt in een nog jonge en vluchtige schijf van gas en stof, een zogenaamde protoplanetaire schijf. De ster van het opkomende zonnestelsel is slechts 2 miljoen jaar oud (de zon is meer dan 4,5 miljard jaar oud).
De nieuwe planeet is gigantisch. Wetenschappers vermoeden dat hij negen keer zo groot is als Jupiter. En hij draait heel ver van zijn ster, op zo'n 8,6 miljard kilometer afstand. Dat is ruim twee keer zo ver als Pluto van de zon verwijderd is.
In tegenstelling tot de meeste planeten, die volgens onderzoekers zijn ontstaan toen kleinere objecten in de planeetschijf botsten en uitgroeiden tot grote, hete planeetobjecten, is AB Aurigae b mogelijk ontstaan toen de afgekoelde schijf in grote stukken uiteenviel.
Een kolossale oceaan kan deze planeet volledig bedekken
Op honderd lichtjaar afstand in de kosmos kan een uitgestrekte oceaan de hele planeet overspoelen.
In augustus maakten astronomen bekend dat de exoplaneet TOI-1452 b bijna zo groot is als de aarde en in een gebied van zijn zonnestelsel ligt waar vloeibaar water zou kunnen voorkomen. Grote hoeveelheden water - een veelvoud van de hoeveelheid water op aarde - zouden de lagere dichtheid van de planeet kunnen verklaren (in tegenstelling tot een wereld die krioelt van rots en metaal). Het team van meer dan 50 wetenschappers publiceerde zijn resultaten in The Astronomical Journal.
LEES OOK: NASA maakt prachtige beelden van de maan in een baan om de aarde; volg de livestream van de Artemis I-missie
"TOI-1452 b is een van de beste kandidaten voor een oceaanplaneet die we tot nu toe hebben gevonden," zei Charles Cadieux, een astronoom aan de Université de Montréal die het onderzoek leidde, in een verklaring.
Mogelijk vormt een oceaan zo'n 30 procent van de massa van TOI-1452 b. Op aarde maakt water slechts één procent van de planeetmassa uit.
Een rare marshmallow-achtige planeet
Maak kennis met de "pluizige" wereld TOI-3757 b. Astronomen denken dat zijn atmosferische dichtheid lijkt op die van een marshmallow.
Bovenop een berg in Arizona hebben astronomen van het Kitt Peak National Observatory met een WIYN-telescoop van 1,5 meter breed de gasachtige Jupiter-achtige wereld op zo'n 580 lichtjaar afstand in de ruimte onderzocht. Hij draait om een veel voorkomende, maar merkwaardige soort ster die "rode dwerg" wordt genoemd. Deze sterren zijn veel kleiner en zwakker dan de zon, maar ze zijn erg wispelturig: Ze schieten hevige vlammen af die nabije planeten onherbergzaam kunnen maken.
Planetaire wetenschappers opperden twee ideeën voor de marshmallow-achtige atmosfeer van de planeet:
- Gasreuzen zoals Jupiter beginnen hun leven met een rotsachtige kern die vele malen groter is dan de massa van de aarde. Zij gebruiken deze massa om gas uit de omgeving aan te trekken terwijl het zonnestelsel zich vormt, legt het NOIRLab van de National Science Foundation uit, dat grote telescopen in de VS beheert. Maar de rode dwergster bevat minder zware elementen dan andere dergelijke sterren, wat betekent dat de rotsachtige kern van de planeet mogelijk langzaam is gevormd en het proces om het omringende gas aan te trekken heeft "vertraagd". Uiteindelijk bleef TOI-3757 b achter met een minder dichte, pluizige atmosfeer dan andere Jupiter-achtige planeten die rond deze sterren draaien.
- De baan van TOI-3757 b rond zijn rode dwergster zou elliptisch kunnen zijn. "Er zijn momenten dat hij dichter bij zijn ster komt dan op andere momenten, wat resulteert in een aanzienlijke oververhitting die de atmosfeer van de planeet kan doen opzwellen," legt NOIRLab uit.
Ongekende detectie op een planeet op 700 lichtjaar afstand
De krachtige Webb-telescoop hoeft geen mooie plaatjes te maken om onze kijk op de kosmos te revolutioneren.
Astronomen hebben het ruimteobservatorium gericht op WASP-39 b, een hete gasreus die 700 lichtjaar van ons vandaan in een baan om een ster draait. En voor het eerst ontdekten zij "een volledig menu" van atomen en moleculen in de wolken van een exoplaneet, en sommige zijn met elkaar verbonden. Deze nieuwste ontdekking (met behulp van gespecialiseerde instrumenten, spectrometers genaamd) bewijst dat astronomen in de atmosfeer van vreemde exoplaneten kunnen kijken en kunnen ontcijferen wat er gebeurt of chemisch wordt gemaakt - en of deze werelden dan misschien omstandigheden bevatten die leven zouden kunnen herbergen.
Het licht van een ster kan vaak chemische reacties opwekken op een planeet, een proces dat "fotochemie" wordt genoemd. Dit is wat er gebeurt op WASP-39 b.
"Planeten worden gevormd en getransformeerd door hun omloop in het stralingsbad van de gastheerster," zei Natalie Batalha, een astronoom aan de Universiteit van Californië in Santa Cruz, die meewerkte aan het nieuwe onderzoek, in een verklaring. "Op aarde zorgen die transformaties ervoor dat het leven kan gedijen."
De ontdekkingen van exoplaneten zullen worden toegevoegd als wetenschappers in 2022 meer wilde werelden vinden.
