Nieuwe techniek detecteert water op exoplaneten

Astronomen hebben, met behulp van de Europese Very Large Telescope (VLT), de karakteristieke spectrale vingerafdruk van watermoleculen gedetecteerd in de atmosfeer van een planeet die om een andere ster cirkelt. De detectie is te danken aan een relatief nieuwe techniek die de speurtocht naar water op exoplaneten in een stroomversnelling kan brengen.

De afgelopen twintig jaar hebben astronomen bijna duizend planeten buiten ons zonnestelsel ontdekt. Sommige van deze exoplaneten zijn zogeheten hete Jupiters – planeten die op geringe afstand om hun moederster draaien. Astronomen kunnen zulke exoplaneten opsporen door gebruik te maken van de zwaartekrachtsinvloed die de planeet op zijn ster uitoefent. Deze geeft de ster een regelmatige schommelbeweging die kleine, maar meetbare verschuivingen van de lijnen in het sterspectrum veroorzaakt.

Een team astronomen onder leiding van Jayne Birkby van de Sterrewacht Leiden heeft deze techniek nu omgedraaid door juist gebruik te maken van de veel grotere zwaartekrachtsinvloed van de ster op de planeet. Deze zorgt ervoor dat de planeet met een snelheid van honderdduizenden kilometers per uur om zijn ster cirkelt. Dat resulteert in veel grotere verschuivingen van spectraallijnen, maar daar staat tegenover dat het spectrum van de planeet veel moeilijker detecteerbaar is.

Toch is het met deze techniek nu gelukt om water op te sporen in de atmosfeer van HD 189733b, een Jupiter-achtige planeet die in iets meer dan twee dagen om zijn ster cirkelt en een temperatuur van meer dan 1500 graden heeft. Eerder was met dezelfde techniek ook al koolmonoxide in de atmosfeer van deze exoplaneet aangetoond.

De detectie van water is moeilijker dan die van koolmonoxide, omdat de spectraallijnen van water in een golflengtegebied liggen waar veel last wordt ondervonden van de aardatmosfeer. Vooraf stond dus niet vast dat de meting zou lukken. Nu dat wel is gelukt, zal ook worden geprobeerd om andere moleculen op te sporen, zoals die van methaan en kooldioxide.

Jayne Birkby presenteert het nieuwe resultaat vandaag op de National Astronomy Meeting van de Royal Astronomical Society in St Andrews (Schotland). (EE)