Stel je voor: een wereld die zo dicht bij zijn ster draait dat het oppervlak letterlijk een wereldwijde zee van magma is. De meeste wetenschappers zouden denken dat zo’n planeet geen kans maakt om een atmosfeer vast te houden. Dat dachten we tenminste, totdat de James Webb-telescoop (JWST) een extreem geval van een 'super-aarde' ontdekte dat alle regels lijkt te breken.
Dit is TOI-561 b. Een planeet die met zijn 11-urige omlooptijd zo dicht bij zijn zon ligt dat de hitte onvoorstelbaar moet zijn. Toch zagen de ingenieurs van JWST iets heel vreemds: de temperatuur was te laag. Dit is geen klein detail; het verandert ons begrip van hoe rotsachtige planeten in de vroege kosmos evolueerden. Als je geïnteresseerd bent in de grenzen van wat mogelijk is in het heelal, moet je weten wat deze vreemde lava-wereld verborgen houdt.
De Dichtheid van een Mysterie: Minder Massa dan Verwacht
TOI-561 b is een 'super-aarde' – hij is 1,4 keer zo groot als onze eigen planeet. Maar wat de onderzoekers van de Universiteit van Birmingham het meest verraste, was de extreem lage dichtheid. Het is alsof je een bowlingbal zou optillen die aanvoelt als die van een strandbal.
Waarom is dit belangrijk? In ons zonnestelsel zijn de dichtste planeten de rotsachtige. Lage dichtheid wijst meestal op een relatief klein ijzeren hart of, zoals we nu vermoeden, op de aanwezigheid van veel vluchtige stoffen – de 'natte' lava-bal.
De Oude Ster en de Ultrakorte Omloopbaan
Het gekste aan dit alles is de omgeving. TOI-561 b draait om een ster die bijna twee keer zo oud is als onze zon. Dit betekent dat we kijken naar een overlevende uit de 'jeugd' van de Melkweg. In die vroege, chemisch andere omgevingen werden planeten gevormd die anders zijn dan alles wat we vandaag zien.
- Het object draait in minder dan 11 uur rond zijn ster.
- De ster is een oude, ijzerarme ster in de 'dikke schijf' van de Melkweg.
- De dagzijde wordt blootgesteld aan temperaturen die rots doen smelten.
De Temperatuurtruc: Webbs Bewijs voor een Atmosfeer
Wetenschappers hadden verwacht dat zo’n planeet, na miljarden jaren van intense straling, zijn atmosfeer allang zou zijn kwijtgeraakt. Maar Webb zag bewijs van het tegendeel. Dit is waar het echt interessant wordt, vergelijkbaar met hoe je na een koud avondje de ramen op een kier zet om de opgebouwde warmte te laten ontsnappen.
Meer dan 1000 Graden Verschil
Als TOI-561 b een kale, kale rots was geweest, zouden de metingen op de dagzijde rond de 2.700 °C hebben moeten uitkomen. Maar dankzij de NIRSpec-instrumenten van JWST zagen de onderzoekers 'slechts' 1.800 °C.
Dit temperatuurverlies van bijna duizend graden duidt op een actieve warmtebuffer.
Een dun laagje gesteentestoom zou dit deels kunnen verklaren, maar niet volledig. De huidige, meest overtuigende hypothese, zoals mede-auteur Tim Lichtenberg het formuleert, is dat het planeet een balans heeft gevonden:
- Het magmakelken absorbeert en transporteert warmte.
- De atmosfeer helpt bij de verdere regulatie.
- Het is een "zeer vluchtige rijke bol, werkelijk als een natte lavabal."
Wat dit betekent voor jullie leven (en de Aarde)
Hoewel een vloeibare rotswereld ver weg lijkt, geeft dit inzicht ons een zeldzame blik op hoe onze eigen Aarde er misschien uitzag toen deze nog jong en geologisch extreem was. We besteden vaak te veel aandacht aan 'bewoonbare' planeten, maar de écht onvoorspelbare werelden vertellen ons meer over de basisprincipes van planetaire vorming.
Als je ooit in Nederland naar een heldere sterrenhemel kijkt, bedenk dan dat er werelden zijn waar de 'lucht' letterlijk verdampt gesteente is, en toch blijft ze bestaan. Het is de onwaarschijnlijke veerkracht van materie die ons verstelt doet staan.
Wat denk jij: wat zou er gebeuren als we een drone op zo’n atmosfeer zouden kunnen sturen? Zou deze smelten, of zou hij door de magmazee glijden? Laat het ons weten in de comments hieronder!
