Het is bewolkt in de ochtend. ‘s Nachts helder.
Vreemd? Voor WASP-94a b is dit de standaardprocedure.
Deze gasreus bevindt zich op 700 lichtjaar van de aarde en werd ruim tien jaar geleden gevonden. Niemand kon het goed zien. Nu heeft de James Webb-ruimtetelescoop van NASA ons ons eerste daadwerkelijke weerbericht voor deze plek gegeven. Het is rommelig. En nuttig.
De Methode
We kunnen geen foto maken van deze planeet. Te ver weg. Te zwak tegen zijn ster. Dus we kijken naar de schaduwen. De planeet kruist elke vier dagen het oppervlak van zijn ster. Dit wordt een transit genoemd.
Terwijl hij voorbijgaat, zien we het licht van de ster afnemen. Dat dimmen vertelt ons de maat. Maar hier is de truc. We kijken naar het licht dat door de bovenste atmosfeer van de planeet gaat terwijl het achter de ster ondergaat of opkomt. De atmosfeer drinkt bepaalde kleuren licht op.
De chemicaliën die achterblijven zijn als een vingerafdruk.
Meestal verpesten dikke wolken dit. Ze blokkeren alles. Gewoon witte ruis.
Maar WASP-96a b (wacht, 94a b) is netjes vergrendeld. Het draait met zijn baan. Eén kant brandt in het eeuwige daglicht. De andere bevriest in de eindeloze nacht. Net als onze maan, maar dan heter. En dichterbij. Veel dichterbij.
Twee werelden in één
Door deze uitlijning kunnen wetenschappers afzonderlijk naar twee verschillende randen kijken. De leidende “ochtend” -rand en de achterliggende “avond” -rand.
JWST heeft ze allebei gecontroleerd.
Het verschil was groot.
De ochtendzijde is gevuld met gezwollen wolken.
De avondzijde is schoon. Bijna kaal.
Dit zijn niet de waterdampwolken van je oma. We hebben het over magnesiumsilicaat. Ijzer. Magnesiumsulfide.
Verdampte steen. Letterlijk gesmolten spul dat in de lucht condenseert.
Sagnick Mukherjee van de Arizona State University leidde het onderzoek. Hij was verrast. Niet alleen door de wolken. Door de kloof.
“Het was echt verrassend hoe verschillend de twee helften van dezelfde planeet zijn,” zei hij.
Zijn punt: als we aannemen dat het weer uniform is, krijgen we slechte gegevens. We kunnen de samenstelling niet goed meten als we de voorspelling negeren.
Wind en mist
Waarom de splitsing?
Winden.
Enorme temperatuurverschillen tussen dag en nacht zorgen voor krachtige jetstreams. Ze duwen lucht rond. Er vormen zich wolken in de koele nacht. Dan rennen ze richting de ochtend. De hitte verbrandt ze.
Zoals ochtendmist die optrekt onder een zonsopgang. Maar de mist is vloeibaar metaal.
Klinkt niet poëtisch?
“Het is gewoon prachtig duidelijk in de gegevens.”
Heather Knutson van Caltech was er niet bij betrokken, maar zij kent de gegevens. Ze ziet het verschil meteen.
Waarom het ertoe doet
Exoplaneten zijn geen statische ballen. Ze ademen. Ze hebben pleisters.
Vroeger gebruikten we eenvoudige modellen. Ga uit van één gemiddelde temperatuur. Eén gemiddelde bewolking.
Dat levert verkeerde antwoorden op.
“We weten dat veel exoplaneten wolken hebben, maar wolken houden er niet van om uniform te zijn,” merkte Knutson op.
Je kunt niet naar één deel kijken en het geheel raden. Niet meer. De gegevens vereisen betere kaarten. Beter respect voor de chaos.
Wat missen we nog meer omdat onze modellen te simpel waren?
Wie weet.
We blijven zoeken. De telescopen zijn nog maar net begonnen.
