We dachten dat we al veel bizarre werelden hadden gezien in het universum, maar de nieuwste ontdekking van de James Webb Space Telescope (JWST) tart elke logica. We hebben een planeet gevonden die letterlijk aan het smelten is, een wereld van kokende lava met temperaturen die hoger liggen dan het smeltpunt van gesteente. Maar hier komt het vreemde:
Het is significant kouder dan onze beste wetenschappelijke modellen voorspellen. Dit ene detail gooit alle opgebouwde kosmische kennis op z'n kop en dwingt wetenschappers om de tekentafel weer boven te halen. Dit is waarom je dit nu moet lezen: het kan de manier waarop we over planeetvorming denken fundamenteel veranderen.
TOI-561 b: Een superaarde in de vuurzee
Maak kennis met TOI-561 b. Dit is geen aardachtige planeet; het is een extreme 'superaarde', 1,4 keer de grootte van onze thuisplaneet. Hij cirkelt om zijn ster in een duizelingwekkend tempo: één heel jaar duurt minder dan elf uur. Voor ons is dat vergelijkbaar met een ritje van Amsterdam naar Utrecht in een snelle auto, en dit ding doet dat keer op keer rond een brandende zon.
Vanwege deze extreme nabijheid wordt de dagzijde constant gebombardeerd met intense straling. Hierdoor zou een permanente nachtzijde en een dagzijde met gesmolten gesteente moeten ontstaan. Eerlijk gezegd, als je hier een huis zou bouwen, zou het meer weg hebben van een oven op standje 'pizza bakken' dan van een vakantieoord.
Het dichte mysterie van de lage dichtheid
Toen astronomen, onder leiding van Johanna Teske, de dichtheid van TOI-561 b berekenden, schrokken ze. De planeet is veel minder compact dan verwacht voor een rotsmassa van dit formaat. Je zou denken dat zo’n hete wereld massief en zwaar zou zijn, maar dat is deze gloeiende bal niet.
- Mogelijke oorzaak 1: Een zeer kleine ijzeren kern en een mantel van lichte, minder compacte mineralen.
- Mogelijke oorzaak 2: De planeet is gevormd rond een zeer oude, ijzerarme ster, wat resulteert in een andere chemische samenstelling.
Deze opties verklaarden deels de lage dichtheid, maar ze verklaarden niet de temperatuurafwijking. Zelfs met deze samenstelling zou de naakte rots nog veel heter moeten zijn.
James Webb vangt een onverwachte koelte
Wetenschappers begonnen te vermoeden dat er iets de extreme hitte temperde. De meest logische kandidaat? Een dikke, zware atmosfeer. Maar hier wringt de schoen: miljarden jaren van intense sterke straling zouden zo'n gasmantel allang weggeblazen moeten hebben, net als de zon die de atmosfeer van Mercurius langzaam wegblaast.
Om dit te testen, gebruikten ze de kracht van de JWST. Ze maten de infraroodgloed van de dagzijde. Wat ze ontdekten, was het bewijs voor de 'Insider Vibe':
- Als TOI-561 b een naakte rots was, hadden de metingen rond de 2.700 °C moeten uitkomen.
- De JWST mat echter slechts ongeveer 1.800 °C.
Dit verschil van bijna duizend graden is **gigantisch**. Het is alsof je verwacht dat je snelkookpan 150 graden haalt, maar je thermometer blijft steken op 80 graden. De enige verklaring bleef een dikke atmosfeer die de hitte actief verplaatst.
De 'natte lava bal'-hypothese
Als de hitte wordt verspreid, betekent dit dat gassen – misschien zelfs silicaten die wolken vormen – de warmte van de hete kant naar de koudere nachtzijde transporteren. Dit proces koelt de gemeten temperatuur op de dagzijde af.
Maar hoe blijft zo’n atmosfeer bestaan op zo’n hete wereld? Onderzoekers, waaronder Tim Lichtenberg, kwamen met een briljant, zij het bizar, concept. Ze stellen zich een constante cyclus voor tussen het gesmolten gesteente en de atmosfeer. Terwijl het binnenste gas loslaat, wordt een deel ervan direct weer opgevangen door de 'oceaan' van vloeibare rots.
Dit is de meest praktische takeaway: TOI-561 b is geen dode, hete rots. Het is een dynamisch systeem dat fungeert als een soort 'vochtig lavakussen'. Dit mechanisme helpt de atmosfeer te behouden, ondanks de moordende straling van de ster. Wij in Nederland hebben geluk dat onze atmosfeer zich anders gedraagt, anders zouden we ook constant onze tuin moeten besproeien om de grondstofvoorraad op peil te houden!
Wat Webb nu gaat doen
De James Webb-telescoop heeft meer dan 37 uur naar dit systeem gekeken. Deze enorme hoeveelheid data wordt nu gebruikt om de temperatuurvariaties rond de hele omloopbaan in kaart te brengen. Door te kijken hoe snel of langzaam deze hete wereld afkoelt, hopen ze de precieze gassen en wolkenstructuren in die onmogelijke atmosfeer te identificeren.
Wat deze ontdekking ons leert, is dat extreme werelden zich kunnen gedragen op manieren die ver buiten onze comfortzone van aardse modellen liggen. Zoals astronoom Johanna Teske samenvat: "Het echt opwindende is dat deze nieuwe dataset meer vragen opent dan dat hij beantwoordt."
Wat denk jij, zou dit op een planeet als Mars (geologisch gezien) ook een deel van de atmosfeer kunnen vasthouden als deze maar heet genoeg was? Laat het ons weten in de comments!
