Waterdamp ontdekt in atmosfeer ‘hete jupiter’

Amerikaanse astronomen hebben waterdamp ontdekt in de dampkring van een Jupiter-achtige planeet die in een krappe baan om de nabije ster Tau Boötis cirkelt.

Het is niet voor het eerst dat er waterdamp in de atmosfeer van zo’n ‘hete jupiter’ is opgespoord, maar ditmaal is een andere techniek gebruikt dan in voorgaande gevallen. Het nieuwe resultaat is op 24 februari gepubliceerd in de online editie van The Astrophysical Journal Letters.

Eerdere ontdekkingen van atmosferische waterdamp bij een exoplaneet waren afhankelijk van zeer specifieke omstandigheden. Wanneer een planeet vanaf de aarde gezien regelmatig voor zijn moederster langs schuift, laat de waterdamp een ‘vingerafdruk’ van lijnen achter in het spectrum van die ster. En als een planeet maar ver genoeg van zijn ster staat, kan de waterdamp rechtstreeks worden gedetecteerd in het spectrum van de planeet zelf.

De exoplaneet Tau Boötis b voldoet echter aan geen van beide voorwaarden. Om de samenstelling van zijn atmosfeer toch te kunnen onderzoeken hebben de astronomen gebruik gemaakt van het feit dat de golflengte van het door Tau Boötis b uitgezonden (infrarood)licht enigszins varieert. Dat komt door de beweging van de planeet rond zijn moederster, die in een klein dopplereffect resulteert.

Dit effect zorgt ervoor dat sommige lijnen in het gezamenlijke spectrum van ster en planeet een beetje heen en weer schuiven. Dat zijn de spectraallijnen die voor rekening komen van de planeet.

Al in 2012 heeft een ander onderzoeksteam met deze slimme techniek aangetoond dat de atmosfeer van Tau Boötis b koolmonoxidegas bevat. En nu is dus vastgesteld dat er ook waterdamp in zit. (ee)