Op deze hete exoplaneet kunnen vloeibare edelstenen uit de lucht regenen

Een studie die laat zien hoe water circuleert in de atmosfeer tussen de twee kanten van de planeet werd maandag gepubliceerd in het tijdschrift natuurlijke astronomie.

Elke 30 uur voltooit WASP-121b een baan en wordt geleidelijk vergrendeld, net als de maan met de aarde. Dit betekent dat de ene kant van de planeet, behalve de dag, altijd naar de ster is gericht. De andere kant leeft een eeuwigdurende nacht met uitzicht op de ruimte.

Studie co-auteur Tansu Dilan, een postdoctoraal onderzoeker in astrofysica aan het MIT, zei in een verklaring.

Nu hebben astronomen beide kanten van de planeet bestudeerd om de atmosfeer en het exotische weer beter te begrijpen met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop.

ernstige watercyclus

Op aarde verdampt water en condenseert de damp in wolken, waarna er regen vrijkomt. In WASP-121b gaat water door een vicieuze cirkel.

Wateratomen vallen uiteen door de hoge temperaturen die de planeet gedurende de dag ervaart. Deze atomen worden naar de nachtzijde gedragen door winden van meer dan 11.000 mijl per uur (17.703 kilometer per uur). Daar smelten de moleculen weer samen om water te vormen voordat ze weer aan de kant van de dag worden geduwd.

“Deze winden zijn veel sneller dan onze jetstream, en ze kunnen waarschijnlijk in ongeveer 20 uur wolken over de hele planeet verplaatsen”, zei Dylan. Hij bestudeerde eerder de planeet met behulp van gegevens van NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite-missie.

Temperatuurverschillen tussen de twee zijden van de planeet betekenen ook dat de nachtzijde koud genoeg is om metalen wolken van ijzer en korund te vormen. Korund is een mineraal dat voorkomt in saffieren en saffieren.

Net als de waterdamp die circuleert op WASP-121b, kunnen deze mineraalwolken met de dag mee worden geduwd als de mineralen verdampen tot gassen. Maar voordat de wolken de nacht verlaten, kunnen ze regen laten vallen die gemaakt is van vloeibare edelstenen.

“Met deze observatie krijgen we echt een globaal meteorologisch beeld van exoplaneten”, zegt senior auteur Thomas Michal Evans, hoofd van de onderzoeksgroep van het Max Planck Instituut voor Astronomie in Duitsland.

“Hoewel er duizenden exoplaneten zijn ontdekt, hebben we hun atmosferen slechts voor een klein deel kunnen bestuderen vanwege de uitdagende aard van de waarnemingen”, zei hij. “We gaan nu verder dan alleen het maken van geïsoleerde snapshots van specifieke delen van de atmosfeer van de exoplaneet, om ze te bestuderen als driedimensionale systemen zoals ze werkelijk zijn.”

Michal Evans leidde de studie terwijl hij een postdoctoraal student was aan het Kavli Institute for Astrophysics and Space Research aan het MIT.

buitenaards weer

De resultaten onthullen ook de enorme temperatuurverschillen tussen dag en nacht op de planeet, die het team identificeerde door de watercyclus op WASP-121b te volgen.

Gedurende de dag beginnen de temperaturen bij 4.040 graden Fahrenheit (2.227 graden Celsius) in de diepste laag van de atmosfeer en bereiken 5.840 graden Fahrenheit (3227 graden Celsius) in de bovenste laag. ‘S Nachts zijn de dingen koeler en omgekeerd, met de warmste temperatuur van 2.780 graden Fahrenheit (1.527 graden Celsius) en dalend tot 2.240 graden Fahrenheit (1.227 graden Celsius) in de bovenste atmosfeer.

Astronomen zullen later dit jaar WASP-121b observeren met behulp van de James Webb Space Telescope.

Studie co-auteur Joanna Barstow, een onderzoeker aan de Open Universiteit in het VK, zei in een verklaring.