Astronomen hebben de atmosfeer van de jonge exoplaneet V1298 Tau b bestudeerd, terwijl deze voor zijn moederster langs schoof. Daarbij hebben ze ontdekt dat deze atmosfeer ongewoon helder en opgezwollen is. Door de atmosferische kenmerken van de planeet te analyseren, waren de onderzoekers in staat om de massa van de planeet nauwkeurig te meten. Ze ontdekten dat V1298 Tau b een proto-sub-Neptunus die nog steeds heet en opgezwollen is na zijn recente vormingsproces. Het team onder leiding van Saugata Barat (MIT, VS) en zijn promotor Jean-Michel Désert (UvA, Nederland) gebruikte de Webb-ruimtetelescoop om de zeer jonge planeet te bestuderen (Astrophysical Journal, 22 juli).
V1298 Tau b is slechts tien tot dertig miljoen jaar oud en zijn atmosfeer vertoont sterke absorptiesignalen van moleculen als waterdamp, methaan, koolstofdioxide en koolstofmonoxide, en zelfs ook aanwijzingen voor complexe fotochemische processen in de vorm van mogelijke detecties van zwaveldioxide (SO₂) en carbonylsulfide (OCS).
Ondanks het rijke spectrum is de atmosfeer van de jonge ster verrassend metaalarm. Hij is honderd keer minder verrijkt dan volwassen sub-Neptunussen, wat suggereert dat de atmosfeer nog in ontwikkeling is en mettertijd metaalrijker kan worden. Een andere verrassing is het feit dat de planeet honderd keer minder methaan laat zien dan verwacht, wat het gevolg kan zijn van extreme inwendige hitte.
De atmosferische bestanddelen van V1298 Tau b zijn waarschijnlijk niet goed gemengd. Zwaardere elementen kunnen diep in de atmosfeer ‘begraven’ liggen en in de loop van de tijd geleidelijk naar boven komen als de planeet afkoelt en evolueert. Dit zou ook de verklaring kunnen zijn voor zowel de geringe waargenomen hoeveelheid zwaardere elementen als de grote interne warmte.
‘Over het geheel genomen vormen deze bevindingen een uitdaging voor ons begrip van de manier waarop sub-Neptunussen ontstaan en evolueren. We hebben aangetoond dat deze planeten in hun vroegste stadia een atmosfeer hebben die aanzienlijk verschilt van die van hun volwassen, miljarden jaren oude tegenhangers’, aldus Désert. (EE)
Proto-sub-Neptunus ontdekt met metaalarme atmosfeer en een hete binnenkant