Nederlander bekeek 'helse planeet' en ontdekte dat zelfs ijzer er verdampt

IJzer en titanium in gasvorm zijn nog nooit op een planeet waargenomen. De Nederlandse astronoom wist daarom niet wat hij zag toen hij achter zijn computer in Zwitserland het ijzer zag pieken. "Het was twee uur's nachts. Ik was gebleven, omdat ik bang was dat de metingen niet klopten. Ik dacht even dat ik iets verkeerd had gedaan. Maar het signaal was zo sterk. Dan weet je dat je een grote vis hebt gevangen."

Hoeijmakers beschrijft de ontdekking samen met zijn collega's aan de universiteiten van Bern en Genève in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Ze analyseerden gegevens van een telescoop op het Canarische eiland La Palma. Die was vorig jaar gericht op de pas ontdekte planeet KELT-9b. Uit het licht van de planeet en zijn ster is af te leiden uit welke stoffen de atmosfeer bestaat.

Inferno

KELT-9b is bijna twee keer zo groot als Jupiter en staat zo ver weg, dat je er met de lichtsnelheid 620 jaar over zou doen om er te komen. Maar de vraag is of je er wel wil komen: de planeet is een ware hel, met een temperatuur van zo'n 4000 graden Celsius. Vooral de kant die continu naar zijn zon gericht staat, is een roodgloeiend inferno. Aan de andere kant is het iets 'koeler': het ijzer kan daar vloeibaar worden en als regen naar beneden komen.

Waarom is de planeet zo'n hel? Vooral omdat hij heel dicht bij zijn ster staat, en die ster is ook nog eens ontzettend heet. Er zijn sinds de ontdekking van de eerste exoplaneten - planeten buiten ons zonnestelsel - honderden van dit soort gloeiende gasreuzen ontdekt. "Die noemen we hete Jupiters", legt Hoeijmakers uit. "Maar deze is zó warm dat er een nieuwe klasse voor is bedacht. Dit is een ultrahete Jupiter."

Wat KELT-9b voor sterrenkundigen zo'n fijne exoplaneet maakt, is dat niet alleen ijzer en titanium verdampen: alle moleculen vallen uit elkaar in atomen en worden gasvormig. Daardoor wordt de chemie relatief eenvoudig te begrijpen en kunnen ze heel precies zien hoe de atmosfeer in elkaar zit, iets dat bijvoorbeeld op aarde al best lastig is - klimatologen hebben er een dagtaak aan.

Bij andere planeten is dat doorgaans nog veel moeilijker. "We zijn tot nu toe nauwelijks in staat te zeggen hoe de atmosfeer van Jupiter eigenlijk werkt, en dat is dan nog in ons eigen zonnestelsel."

Aarde-achtige planeten

Hoeijmakers en zijn collega's willen nu in kaart gaan brengen hoeveel ijzer en andere elementen er precies in de atmosfeer van de exoplaneet zitten. Die analyse brengt de sterrenkunde weer een stap verder. "We willen beter begrijpen hoe planeetvorming plaatsvindt. Hoe is zo'n planeet in die baan rond zijn ster gekomen? Daar kun je meer over te weten komen als je precies weet welke elementen er te vinden zijn."

Het onderzoek kan ook helpen bij de zoektocht naar aarde-achtige planeten. Er zijn inmiddels een aantal exoplaneten ontdekt die op het eerste gezicht op de aarde lijken, maar of er echt iets kan leven is maar de vraag. "Als we op dit moment een planeet vinden die op de aarde lijkt, dan is heel moeilijk te zien of dat wel echt zo is. Hoe weet je dat het een aarde-achtige planeet is? En niet een onleefbare planeet als Venus? Daarvoor moeten we weten wat er in de atmosfeer gebeurt."