Het oppervlak van de maan is bedekt met inslagkraters, variërend van microscopisch kleine putjes tot enorme bekkens met een middellijn van meer dan duizend kilometer. De meeste van deze kraters zijn ongeveer vier miljard jaar geleden gevormd tijdens het zogeheten late hevige bombardement, toen het centrale deel van ons zonnestelsel werd geteisterd door grote aantallen inslagen van kometen en planetoïden. Met behulp van computermodellen heeft een onderzoeksteam onder leiding van Jose Daniel Castro-Cisneros (Universiteit van Arizona, VS) berekend hoeveel van dat materiaal uiteindelijk op aarde terechtkomt (ArXiv, 22 april). Anders dan bij eerdere studies hebben Castro-Cisneros en zijn team aarde en maan samen gemodelleerd, en daarbij bovendien een meer realistische ejectie-snelheid gebruikt. Ze registreerden het verloop van de gebeurtenissen met tussenpozen van vijf jaar, waarbij er van werd uitgegaan dat materiaal dat tot op honderd kilometer van de aarde kwam als neerregende ejecta mag worden beschouwd. Het nieuwe model maakte gebruik van vereenvoudigde verticale inslagen op de maan, hoewel bij schuine inslagen meer materiaal naar de aarde wordt gedirigeerd. Een andere vereenvoudiging is dat het model ervan uitgaat dat de omstandigheden in het aarde-maanstelsel vergelijkbaar waren met nu. In werkelijkheid was de maan tijdens het late hevige bombardement dichterbij dan nu en kan toen nog meer materiaal van de maan de aarde hebben bereikt. De conclusie van de studie is dat na een inslag op de maan ongeveer 22,6 procent van het uitgeworpen materiaal binnen honderdduizend jaar op aarde belandt, waarvan de helft tijdens de eerste tienduizend jaar. Materiaal dat wordt uitgeworpen vanaf het halfrond dat zich ten opzichte van de bewegingsrichting van de maan aan de achterkant bevindt loopt de grootste kans om de aarde te bereiken, dat aan de voorkant de kleinste kans. Wanneer ze op aarde inslaan, hebben de maanejecta een snelheid van elf à twaalf kilometer per seconde en belanden ze voornamelijk rond de evenaar. De kans dat ze rond de polen inslaan is ongeveer een kwart kleiner. (EE)
Meer informatie:
→ Almost a Quarter of all Lunar Ejecta Eventually Hits Earth (Universe Today)
Nieuwe gegevens suggereren dat de op één na helderste ster van het sterrenbeeld Boogschutter niet één ster is, maar een dubbelster. De beide sterren zullen straks samensmelten tot een ster met twaalf keer zoveel massa als de zon, met een supernova-explosie tot gevolg. En dat op slechts 228 lichtjaar van de aarde! De ster, Sigma Sagittarii – ook bekend als Nunki – wordt al tientallen jaren in de gaten gehouden. Daarbij kon echter niet met zekerheid worden vastgesteld of Nunki een enkelvoudige ster is of een nauwe dubbelster. Maar nu heeft een team onder leiding van freelance astrofysicus Idel Waisberg de ster(ren) nader onder de loep genomen met de Europese Very Large Telescope Interferometer (VLTI) op Paranal in het noorden van Chili. De VLTI bestaat uit acht telescopen: vier vast opgestelde 8,2-meter telescopen en vier verplaatsbare 1,8-meter telescopen. Met dit achttal kan een scheidend vermogen van slechts 3,5 milliboogseconden worden bereikt. De VLTI-data hebben nu duidelijk laten zien dat Nunki een nauw dubbelstersysteem is. De twee sterren hebben bijna dezelfde massa (6,5 en 6,3 zonsmassa) en zijn maar 0,6 astronomische eenheid van elkaar verwijderd. De twee sterren, die naar schatting dertig miljoen jaar oud zijn, wentelen in vijftig dagen om elkaar heen. Maar dat zullen ze niet eindeloos blijven doen: in de loop van de komende twintig miljoen jaar zal de zwaarste van de twee opzwellen tot een rode reus, die massa overdraagt aan zijn kleinere metgezel. En dat zal er uiteindelijk toe leiden dat de twee sterren samensmelten tot één ster van ongeveer twaalf zonsmassa's. Daarmee zal de uiteindelijke ster genoeg massa hebben om zijn bestaan af te sluiten met supernova-explosie van type II en is hij de dichtstbijzijnde voorloper van een supernova van dit type. (EE)
Meer informatie:
→ Double-Star Discovery Suggests There’s a New Nearby Supernova Progenitor
Ruim een week geleden maakte een team van astronomen onder leiding van Nikku Madhusudhan van de Universiteit van Cambridge (VK) bekend dat een mogelijke biosignatuur (chemische verbindingen die op de aanwezigheid van leven kunnen wijzen) was gedetecteerd in de atmosfeer van de ongeveer 120 lichtjaar verre exoplaneet K2-18b. Een nieuwe analyse door astrofysicus Jake Taylor van de Universiteit van Oxford (VK) trekt de ontdekking in twijfel: de vermeende biosignatuur die in het spectrum van de planeet te zien zou zijn, is veel zwakker dan gesuggereerd. Madhusudhan en collega’s hadden de Webb-ruimtetelescoop op K2-18b gericht op het moment dat deze planeet voor zijn ster langs schoof. Tijdens zo’n planeetovergang gaat het licht van de ster door de planeetatmosfeer heen en absorberen de verschillende moleculen licht op verschillende golflengten. Op die manier kun je in principe bepalen welke chemische verbindingen er in de atmosfeer zitten. Het probleem met exoplaneten is dat het absorptiesignaal vaak heel zwak is – in dit geval volgens Taylor zelfs zó zwak dat je nauwelijks van een signaal kunt spreken: er zit simpelweg teveel ruis in. Wat resteert is een vrijwel vlakke lijn zonder duidelijk herkenbare ‘dipjes’. Wordt vervolgd! (EE)
Meer informatie:
→ Biosignature detection on K2-18b may not even be a detection of anything (Bad Astronomy)
Nieuw onderzoek door wetenschappers van Curtin University (Perth, Australië) toont aan dat de inslag van een enorme meteoriet in het noordwesten van Schotland ongeveer 200 miljoen jaar later heeft plaatsgevonden dan tot nu toe werd gedacht. De ontdekking herschrijft niet alleen de geologische geschiedenis van Schotland, maar verandert ook ons begrip van de evolutie van niet-marien leven op aarde (Geology, 28 april). Aangenomen werd dat de betreffende inslag 1,2 miljard jaar geleden plaatsvond. Daarbij ontstond de zogeheten Stac Fada-formatie, een laag gesteente die belangrijke aanwijzingen bevat over de vroege geschiedenis van de aarde, zoals de manier waarop meteorietinslagen het milieu en het leven op onze planeet hebben beïnvloed. Hoofdauteur Chris Kirkland, hoogleraar aard- en planeetwetenschappen aan Curtin University, en zijn team hebben minuscule zirkoonkristallen als geologische ‘tijdcapsules’ gebruikt om de inslag te dateren op 990 miljoen jaar geleden. ‘Deze microscopisch kleine kristallen registreerden het exacte moment van de inslag. Sommige veranderden zelfs in het zeer zeldzame mineraal reidiet, dat zich alleen onder extreem hoge druk vormt’, aldus Kirkland. ‘Wanneer een meteoriet inslaat, worden de ‘atoomklokken’ in de zirkoonkristallen gedeeltelijk gereset, waardoor ze vaak niet gedateerd kunnen worden. Maar wij hebben een model ontwikkeld om te kunnen reconstrueren wanneer de verstoring plaatsvond.’Volgens Kirkland sloeg de meteoriet in rond de tijd dat enkele van de vroegste zoetwater-eukaryoten – de oude voorouders van planten, dieren en schimmels – opkwamen. ‘De inslagkrater zelf moet nog worden gevonden, maar dit onderzoek heeft nieuwe aanwijzingen opgeleverd die zijn locatie zouden kunnen onthullen.’ (EE)
Meer informatie:
→ Billion-year-old impact in Scotland sparks questions about life on land
Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Blakesley Burkhart (Rutgers University, VS) heeft een potentieel sterren-vormende wolk ontdekt die een van de grootste op zichzelf staande structuren aan onze hemel is, en een van de dichtstbijzijnde die ooit zijn gedetecteerd. De wetenschappers hebben de moleculaire waterstofwolk ‘Eos’ genoemd, naar de godin uit de Griekse mythologie die de belichaming van de dageraad is (Nature Astronomy, 28 april). Moleculaire wolken bestaan uit stof en gas (voornamelijk waterstof), maar bevatten ook andere moleculen zoals koolstofmonoxide. Doorgaans worden zulke wolken opgespoord met behulp van radio- of infraroodtelescopen, die de chemische signatuur van koolstofmonoxide gemakkelijk oppikken. Voor dit nieuwe onderzoek hebben Burkhart en collega’s een andere aanpak gekozen. Eos is de eerste moleculaire wolk die is ontdekt door in het ver-ultraviolet naar moleculaire waterstof te zoeken. Daarbij zijn waterstofmoleculen gedetecteerd die in het ver-ultraviolet fluoresceren. Oftewel: de gaswolk gloeit in het donker. De sikkelvormige gaswolk vormt geen gevaar voor de aarde en de rest van het zonnestelsel, maar door zijn nabijheid biedt hij een unieke kans om de eigenschappen van een structuur in het interstellaire medium te bestuderen. Het interstellaire medium, dat bestaat uit gas en stof dat de ruimte tussen de sterren in een sterrenstelsel vult, dient als grondstof voor de vorming van nieuwe sterren. Eos bevindt zich op ongeveer driehonderd lichtjaar van de aarde. Hij bevindt zich aan de rand van de zogeheten Lokale Bel, een grote met gas gevulde holte in de ruimte die het zonnestelsel omsluit. De onderzoekers schatten dat Eos enorm groot is. Hij beslaat een hemelgebied dat ongeveer veertig keer zo groot is als de maan en bevat 3400 keer zoveel massa als de zon. Maar zijn levensduur is beperkt: modelberekeningen geven aan dat de gaswolk binnen zes miljoen jaar zal vervliegen. (EE)
Meer informatie:
→ A vast molecular cloud, long invisible, is discovered near solar system
In 2005 werd Enceladus, de op vijf na grootste maan van de planeet Saturnus, de eerste maan die aantoonbaar pluimen van water uitstoot. Door zes jaar aan gegevens van NASA-ruimtesonde Cassini nog eens goed te analyseren, zijn wetenschappers meer te weten gekomen over de oorsprong van deze ‘geisers’. Enceladus is gehuld in een schil van helder ijs die vermoedelijk enkele kilometers dik is. Deze ijskorst vertoont kraters en allerlei ‘rommelige’ structuren, waaronder vier lange, bijna parallelle spleten die ook wel ‘tijgerstrepen’ worden genoemd. Ruimtesonde Cassini zag geisers van waterijs en -damp door deze spleten ontsnappen. Ze ontstaan waarschijnlijk door getijde-interacties met een andere maan van Saturnus: Dione. Om meer te weten te komen over het gedrag van de geisers en hun relatie tot de scheuren in de ijskorst hebben Joseph Spitale (SETI Institute) en medewerkers de pluimactiviteit over de periode 2009-2015 opnieuw geanalyseerd. Hun doel was om te bepalen uit welke scheur elke pluim afkomstig was. Uit de nieuwe analyse blijkt dat de meeste scheuren gedurende de hele periode actief waren, en dat de scheuren die zelden of nooit actief waren aan de uiteinden van het scheurensysteem lagen. Eerder was het onderzoekers al opgevallen dat de geisers op Enceladus sterk in intensiteit variëren. Omdat alleen de uiteinden van de scheuren ooit echt inactief worden, is het onwaarschijnlijk dat de verandering in intensiteit het gevolg is van verschillen in getijdenwerking. Het heeft er juist alle schijn van dat de meeste plekken langs de scheuren altijd actief zijn, ongeacht die ‘getijdenstress’. Volgens de onderzoekers kan de waargenomen verdeling van de spleetactiviteit erop wijzen dat de pluimen rechtstreeks ontspringen aan de oceaan van water die zich onder de ijskorst van Enceladus bevindt. Als hun oorsprong zou liggen bij poelen van water binnen de ijskorst, zouden hun locaties moeten variëren met de dikte van de korst, of zou het hele gebied van de tijgerstrepen moeten worden gevoed door één en dezelfde bron – wat niet aannemelijk lijkt gezien het enorme gewicht van de ijskorst. (EE)
Meer informatie:
→ Mapping Eruptions on Enceladus
Nieuw onderzoek laat zien dat er buiten ons zonnestelsel veel planeten te vinden zijn die groter zijn dan de aarde, maar kleiner dan Neptunus. Ook heeft het onderzoeksteam de ontdekking bekendgemaakt van een planeet die ongeveer twee keer zo groot is als de aarde en op grotere afstand om zijn ster cirkelt dan Saturnus om de zon. De resultaten geven aan dat de planetenstelsels rond andere sterren sterk kunnen verschillen van ons eigen zonnestelsel (Science, 24 april). ‘We hebben een ‘superaarde’ ontdekt – dat wil zeggen: een planeet die groter is dan de onze, maar kleiner dan Neptunus – op een locatie waar tot nu toe alleen planeten te vinden waren die honderden keren meer massa hebben dan de aarde’, aldus astronoom Weicheng Zang van het Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA). Bij het onderzoek is gebruik gemaakt van ‘microlensing’ – een effect dat ervoor zorgt dat het licht van een ver object wordt versterkt door een tussenliggend hemellichaam zoals een planeet. Microlensing is heel geschikt voor het opsporen van planeten die in wijde banen om hun moederster cirkelen. De waarnemingen zijn gedaan met het Korea Microlensing Telescope Network (KMTNet), een netwerk bestaande uit drie telescopen in respectievelijk Chili, Zuid-Afrika en Australië, waarmee de nachthemel ononderbroken kan worden afgespeurd. Ons eigen zonnestelsel bestaat uit vier kleine, rotsachtige binnenplaneten (Mercurius, Venus, Aarde en Mars) en vier grote, gasvormige buitenplaneten (Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus). Uit waarnemingen gebaseerd op zogeheten planeetovergangen (transits) en de radiële-snelheidsmethode was al gebleken dat planetenstelsels bij andere sterren een verscheidenheid aan kleine, middelgrote en grote planeten kunnen bevatten die zich dichter bij hun ster bevinden dan de aarde bij de zon. Het nieuwe door het CfA-geleide onderzoek heeft nu laten zien dat ook in de buitenste regionen van andere zonnestelsels veel superaardes voorkomen. Het onderzoek had onder meer tot doel om een schatting te maken van hoe talrijk superaardes zijn in vergelijking met planeten ter grootte van Neptunus. De resultaten laten zien dat ze ruwweg even talrijk zijn. ‘Dit suggereert dat, waar het Jupiter-achtige omloopbanen betreft, de meeste planetenstelsels wellicht niet op ons zonnestelsel lijken’, aldus Youn Kil Jung van het Korea Astronomy and Space Science Institute, dat het KMTNet beheert. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers Find Far-flung “Super Earths” Are Not Farfetched
Om te vieren dat de Hubble-ruimtetelescoop 35 jaar in een baan om de aarde draait, presenteert NASA een reeks fascinerende opnamen die Hubble recent heeft gemaakt – van de planeet Mars tot stervormingsgebieden en een naburig sterrenstelsel. De 24.000 kilogram wegende Hubble-ruimtetelescoop werd op 24 april 1990 in het laadruim van het ruimteveer Discovery in een lage aardbaan gebracht. De lancering ging van een leien dakje, maar al snel bleek dat de 2,4-meter grote hoofdspiegel van de ruimtetelescoop niet in orde was: hij leverde onscherpe beelden af. Pas nadat astronauten in december 1993 te hulp waren geschoten om de ruimtetelescoop van corrigerende optiek te voorzien, presteerde Hubble naar wens. Tot op heden heeft Hubble bijna 1,7 miljoen waarnemingen gedaan, waarbij ongeveer 55.000 astronomische objecten zijn bekeken. Zijn ontdekkingen hebben geresulteerd in meer dan 22.000 wetenschappelijke artikelen en meer dan 1,3 miljoen citaties. Dankzij de lange operationele levensduur van de ruimtetelescoop hebben astronomen tal van objecten meerdere keren kunnen waarnemen, om zo veranderingen op te sporen zoals die zich de afgelopen drie decennia hebben voorgedaan: in de planeten van ons zonnestelsel, in de straalstromen of jets van zwarte gaten, in de nasleep van botsende planetoïden en stellaire explosies, en nog veel meer. Hubble’s beoogde opvolger – het Habitable Worlds Observatory – zal een aanzienlijk grotere spiegel hebben dan Hubble en het heelal zowel in zichtbaar als ultraviolet licht kunnen bestuderen. Hij moet ergens in de jaren 2040 worden gelanceerd en krijgt een aanzienlijk grotere beeldscherpte en een honderd keer zo grote gevoeligheid als zijn voorganger. Een belangrijk doel van deze toekomstige ruimtetelescoop is het opsporen van aardse planeten rond naburige sterren waar leven mogelijk is. (EE)
Meer informatie:
→ Eye on Infinity: NASA Celebrates Hubble’s 35th Year in Orbit
Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (VS) hebben een planeet op ongeveer 140 lichtjaar van de aarde ontdekt die snel verbrokkelt. De exoplaneet, met de aanduiding BD+05 4868 Ab, heeft ruwweg evenveel massa als de planeet Mercurius, maar cirkelt op ongeveer twintig keer zo kleine afstand om zijn ster als Mercurius om de zon. Door de nabijheid van zijn ster is de planeet in feite aan het verdampen (Astrophysical Journal Letters, 22 april). De astronomen hebben de planeet ontdekt in gegevens van NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), die de dichtstbijzijnde sterren onderzoekt op zogeheten planeetovergangen oftewel transits: periodieke dips in de helderheid van een ster die door een daaromheen cirkelende planeet worden veroorzaakt. Doorgaans vertonen zulke transits een grote regelmaat. Maar dat is niet wat MIT-postdoc Marc Hon en zijn collega’s bij BD+05 4868 Ab waarnamen. Hoewel er elke 30,5 uur een transit plaatsvond, duurde het steeds veel langer voordat de ster weer zijn normale helderheid bereikte. Dit wees erop dat de planeet door iets wordt gevolgd. En dat ‘iets’ had bovendien niet altijd dezelfde vorm en hield niet altijd evenveel sterlicht tegen. Uit de analyse van de astronomen blijkt dat het wisselende signaal waarschijnlijk ontstaat doordat de rotsachtige planeet een negen miljoen kilometer lange, komeetachtige staart van brokstukken achter zich aan sleept. Tijdens elk rondje om zijn ster verliest hij een hoeveelheid materiaal ter grootte van de Mount Everest. En als dit zo doorgaat, zal hij binnen één à twee miljoen jaar volledig uit elkaar vallen. ‘De vorm van de overgang is karakteristiek voor een komeet met een lange staart’, legt Hon uit. ‘Alleen is het onwaarschijnlijk dat deze staart uit vluchtige gassen en ijs bestaat zoals bij een komeet: zo dicht bij de ster houden die niet lang stand. Maar vaste deeltjes die van het planeetoppervlak verdampen kunnen wél lang genoeg blijven hangen om zo’n lange staart te vormen.’ Het onderzoeksteam schat dat BD+05 4868 Ab een temperatuur van ongeveer 1600 graden Celsius heeft. Door de nabijheid van de ster koken alle mineralen op zijn oppervlak waarschijnlijk weg en ontsnappen ze de ruimte in, waar ze afkoelen tot een lint van stofdeeltjes. Tussen de ongeveer zesduizend exoplaneten die astronomen tot nu toe hebben ontdekt, bevinden zich slechts drie andere desintegrerende exoplaneten. Ze vertonen alledrie een komeetachtige staart, maar die van BD+05 4868 Ab is het langst. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers discover a planet that’s rapidly disintegrating, producing a comet-like tail
Tijdens haar tweede ontmoeting met een planetoïde heeft NASA’s ruimtesonde Lucy de planetoïde Donaldjohanson van dichtbij bekeken. De opnamen die Lucy momenteel naar de aarde overseint zijn op 25 april jl. van een afstand van ongeveer 960 kilometer gemaakt. Uit eerdere waarnemingen was al gebleken dat deze planetoïde over een periode van tien dagen sterke helderheidsvariaties vertoont. Daaruit leidden wetenschappers al af dat Donaldjohanson een ‘dubbelplanetoïde’ is: een object dat is ontstaan bij een botsing tussen twee kleinere planetoïden. In dit geval heeft dat geresulteerd in een bijzondere vorm: Donaldjohanson heeft een smalle hals en lijkt op twee in elkaar geschoven ijshoorntjes. Uit een voorlopige analyse van de eerste opnamen die Lucy heeft overgeseind blijkt dat de planetoïde groter is dan gedacht: ongeveer acht kilometer lang en op zijn breedste punt ongeveer drieënhalve kilometer breed. Omdat de planetoïde groter is dan het beeldveld van Lucy’s camera, is hij op de eerste opnamen niet in zijn geheel te zien. Pas als over een week ook de resterende gegevens zijn aangekomen kan een completer beeld van de planetoïde worden gegeven. Net als de eerste planetoïde die Lucy heeft bekeken – Dinkinesh – was Donaldjohanson geen primair onderzoeksdoel. Het was in feite een generale repetitie, waarbij het missieteam zoveel mogelijk gegevens heeft verzameld. De daarbij verkregen kleuren- en infraroodbeelden worden de komende week opgehaald en geanalyseerd. Lucy zal het grootste deel van de rest van dit jaar bezig zijn met het doorkruisen van de planetoïdengordel tussen de planeten Mars en Jupiter. Haar eerste hoofddoel, de Jupiter-trojaan Eurybates, zal ze in augustus 2027 bereiken. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Lucy Spacecraft Images Asteroid Donaldjohanson
NASA's Curiosity rover heeft een verborgen chemisch ‘archief’ van de atmosfeer van Mars blootgelegd, dat erop wijst dat er grote hoeveelheden koolstofdioxide (CO₂) zijn opgeslagen in de korst van de planeet. De ontdekking bewijst dat er ooit een koolstofkringloop heeft bestaan op Mars en geeft een nieuwe kijk op het vroegere klimaat van de planeet (Science, 17 april). Het Marslandschap vertoont duidelijke sporen van vloeibaar water. Dat betekent dat het klimaat op de planeet ooit veel warmer moet zijn geweest dan nu. Daarom bestaat het vermoeden dat de CO₂-atmosfeer van Mars in het verleden veel dikker moet zijn geweest dan nu. Een klimaat met veel vloeibaar water en atmosferische CO₂ zou naar verwachting moeten hebben gereageerd met het Marsgesteente, waardoor chemische processen in gang werden gezet waarbij carbonaatmineralen ontstonden. Maar hoewel eerdere analyses van Marsgesteenten de aanwezigheid van deze koolstofhoudende mineralen hebben bevestigd, waren de gevonden hoeveelheden kleiner dan verwacht. Met behulp van gegevens van de Curiosity-rover hebben Benjamin Tutolo en collega’s carbonaatmineralen onderzocht in een deel van de Marskrater Gale, waar ooit een oud meer lag. In 2022 en 2023 boorde Curiosity vier gesteentemonsters uit verschillende bodemlagen, die de overgang van een natte meerbedding naar een aan de wind blootgestelde omgeving representeren. De minerale samenstelling van deze lagen zijn geanalyseerd met de röntgendiffractometer aan boord van de rover. Bij het onderzoek zijn in sulfaatrijke lagen hoge concentraties sideriet (ijzercarbonaat) ontdekt. Dat is verrassend, omdat bij metingen van om Mars cirkelende orbiters geen carbonaten in deze lagen waren gedetecteerd. Op basis van de herkomst en de chemische eigenschappen van het materiaal komen de onderzoekers tot de conclusie dat het sideriet is ontstaan door de inwerking van water op gesteente en de daaropvolgende verdamping. En dat wijst erop dat de CO₂ langs chemische weg in de gesteenten op Mars is opgeslagen. Als de sulfaatrijke lagen representatief zijn voor de hele planeet, dan vertegenwoordigen ze een groot, tot nu toe onbekend koolstofreservoir. De carbonaten zijn gedeeltelijk afgebroken door latere processen, wat erop wijst dat een deel van de koolstofdioxide later is teruggevoerd naar de atmosfeer, waardoor een koolstofkringloop is ontstaan. (EE)
Meer informatie:
→ Curiosity rover identifies carbonates, providing evidence of a carbon cycle on ancient Mars
Astronomen hebben een mogelijke biosignatuur ontdekt op een planeet buiten ons zonnestelsel. Onder leiding van de Universiteit van Cambridge (VK) hebben ze – met behulp van gegevens van de Webb-ruimtetelescoop – in de atmosfeer van de exoplaneet K2-18b chemische vingerafdrukken van dimethylsulfide en/of dimethyldisulfide gedetecteerd (The Astrophysical Journal Letters, 17 april). Op aarde worden dimethylsulfide en dimethyldisulfide alleen geproduceerd door levende organismen zoals marien fytoplankton. Hoewel ook een nog onbekend chemisch proces de bron kan zijn van deze moleculen in de atmosfeer van K2-18b, zijn de nieuwe meetresultaten het sterkste bewijs tot nu toe dat er leven kan bestaan op een planeet buiten ons zonnestelsel. Daarbij moet wel worden aangetekend dat de concentraties dimethylsulfide en dimethyldisulfide in de atmosfeer van K2-18b sterk afwijken van die op aarde, waar ze doorgaans lager zijn dan één volumedeel per miljard. Op K2-18b zijn hun concentraties naar schatting duizenden keren hoger. K2-18b heeft bijna negen keer zoveel massa als de aarde en is ruim twee keer zo groot. Bij eerdere waarnemingen, in 2024, waren al sporen van methaan, koolstofdioxide en mogelijk ook dimethyldisulfide in de atmosfeer van deze exoplaneet gedetecteerd. Het was toen voor het eerst dat koolstofhoudende moleculen waren aangetoond in de atmosfeer van een exoplaneet die binnen de zogeheten leefbare zone om zijn ster cirkelt. Deze resultaten wezen erop dat K2-18b een ‘hyceaanse planeet’ is: een leefbare oceaanwereld met een waterstofrijke atmosfeer. Om de chemische samenstelling van de atmosfeer van een exoplaneet te bepalen, analyseren astronomen het licht van de moederster op het moment dat de planeet, vanaf de aarde gezien, voor deze langs schuift. Tijdens zo’n overgang gaat een klein deel van het sterlicht door de atmosfeer van de planeet heen voordat het de aarde bereikt. Daarbij laat de planeet ‘vingerafdrukken’ achter in het spectrum van de ster, waaruit astronomen kunnen afleiden welke gassen in de planeetatmosfeer aanwezig zijn. (EE)
Meer informatie:
→ Strongest hints yet of biological activity outside the solar system
Een internationaal team onder leiding van astronoom Christina Williams van NSF NOIRLab (VS) heeft het tot nu toe verste spiraalstelsel ontdekt. Het zeer massarijke stelsel wordt Zhúlóng genoemd, wat in de Chinese mythologie ‘Fakkeldraak’ betekent. Het bestond al een miljard jaar na de oerknal, maar vertoont desondanks een verrassend volwassen structuur. Zhúlóng werd ontdekt tijdens de PANORAMIC-survey met de Webb-ruimtetelescoop. Zijn ontdekking vertelt astronomen dat Melkweg-achtige sterrenstelsels zich veel vroeger in het heelal hebben kunnen ontwikkelen dan tot nu toe voor mogelijk werd gehouden (Astronomy & Astrophysics, 16 april). Grote spiraalstelsels zoals ons eigen Melkwegstelsel komen veel voor in het nabije heelal. Maar in het vroege heelal zijn ze moeilijk te vinden, wat in overeenstemming is met de gedachte dat de vorming van een grote schijf met spiraalarmen vele miljarden jaren in beslag neemt. Dat maakt de ontdekking van Zhúlóng zo verrassend: die laat niet alleen zien dat volwassen sterrenstelsels zoals die in onze omgeving zich veel eerder hebben kunnen ontwikkelen dan gedacht, maar ook dat het niet per se vele miljarden jaren heeft geduurd voordat ze spiraalarmen konden ontwikkelen. Daarbij moet wel worden opgemerkt dat Zhúlóng vooralsnog het enige spiraalstelsel is dat astronomen in dit vroege kosmische tijdperk hebben aangetroffen. De zeldzaamheid van sterrenstelsels zoals Zhúlóng suggereert dat spiraalstructuren in dit tijdperk van korte duur zouden kunnen zijn. Het is denkbaar dat bij galactische fusies – botsingen tussen sterrenstelsels – of andere processen die vaker dan nu voorkwamen in het vroege heelal veel spiraalarmen zijn vernietigd. In latere perioden waren spiraalstructuren wellicht stabieler, waardoor ze in onze omgeving vaker te zien zijn. Vervolgwaarnemingen met de Webb-ruimtetelescoop en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili zullen de eigenschappen van Zhúlóng helpen bevestigen en meer onthullen over diens ontstaansgeschiedenis. Astronomen verwachten dat bij nieuwe grootschalige hemelsurveys meer van deze ‘vroegrijpe’ sterrenstelsels zullen worden ontdekt. (EE)
Meer informatie:
→ NSF NOIRLab Astronomer Discovers Oldest Known Spiral Galaxy in the Universe
Astronomen hebben, met behulp van de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) een planeet ontdekt die onder een hoek van negentig graden om een tweetal bijzondere sterren draait. Het is voor het eerst dat er sterke aanwijzingen zijn gevonden voor een ‘polaire planeet’ die om een dubbelster draait (Science Advances, 16 april). De afgelopen jaren zijn diverse planeten ontdekt die om twee sterren tegelijk draaien, zoals de fictieve Star Wars-wereld Tatooine. Deze planeten draaien veelal in banen die ongeveer samenvallen met het vlak waarin hun moedersterren om elkaar heen cirkelen. Er waren al aanwijzingen dat planeten in loodrechte oftewel polaire banen om dubbelsterren zouden kunnen bestaan: in theorie zijn zulke banen stabiel, en er waren ook planeet-vormende schijven ontdekt die loodrecht op het vlak een dubbelster staan. Maar tot nu toe was er geen duidelijk bewijs dat polaire planeten echt bestaan. De bijzondere exoplaneet, met de aanduiding 2M1510 (AB) b, draait om een tweetal jonge bruine dwergen – objecten die groter zijn dan grote gasplaneten maar te klein om echte sterren te zijn. De twee bruine dwergen vormen een zogeheten eclipserende dubbelster, wat wil zeggen dat ze elkaar vanaf de aarde gezien beurtelings verduisteren. Een stersysteem als dit is heel zeldzaam: het is pas voor de tweede keer dat een eclipserende dubbelster bestaande uit twee bruine dwergen is ontdekt, en het is voor het eerst dat daarin ook nog eens een exoplaneet is aantroffen die een baan doorloopt die loodrecht op het baanvlak van zijn beide moedersterren staat. De beide bruine dwergen die het 2M1510-systeem vormen werden in 2018 voor het eerst opgemerkt door Amaury Triaud van de Universiteit van Birmingham en collega’s, met behulp van de Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars (SPECULOOS) – een Belgische waarneemfaciliteit op de Paranal-sterrenwacht in het noorden van Chili. De planeet die om deze dubbelster cirkelt is niet rechtstreeks waarneembaar. De astronomen ontdekten zijn bestaan bij toeval bij het verfijnen van de baanparameters en fysische kenmerken van de twee bruine dwergen, aan de hand van waarnemingen met het Ultraviolet en Visual Echelle Spectrograph (UVES)-instrument van de VLT op de Paranal-sterrenwacht in Chili. Daarbij stelden ze vast dat er op vreemde wijze aan de baan van de twee sterren in 2M1510 werd geduwd en getrokken, en konden ze het bestaan van de exoplaneet in zijn steile omloopbaan afleiden. (EE)
Meer informatie:
→ ‘Grote verrassing’: astronomen ontdekken planeet in loodrechte baan om dubbelster
Een nieuwe studie door een team van onderzoekers, onder wie István Szapudi van het Astronomisch Instituut van de Universiteit van Hawaï wijst er op dat ons heelal mogelijk draait – zij het extreem langzaam. De bevinding kan een hardnekkig astronomisch vraagstuk helpen oplossen. Volgens de huidige modellen dijt ons heelal gelijkmatig uit in alle richtingen, zonder enig teken van rotatie. Dit idee past het best bij de meeste astronomische waarnemingen, met uitzondering van de zogeheten ‘Hubble-spanning’ – een conflict tussen de twee manieren waarop kan worden gemeten hoe snel het heelal uitdijt. De ene methode kijkt naar verre exploderende sterren (supernovae) om de afstanden tot sterrenstelsels te meten, en geeft de gemiddelde uitdijingssnelheid van het heelal over de afgelopen paar miljard jaar. De andere methode maakt gebruik van de kosmische achtergrondstraling – de reststraling van de oerknal – en geeft de uitdijingssnelheid van het heel vroege heelal, ongeveer 13 miljard jaar geleden. De uitkomsten van beide methoden liggen ongeveer acht procent uit elkaar. Het team van Szapudi heeft nu een wiskundig model voor ons heelal ontwikkeld dat in eerste instantie aan de standaardregels voldeed. Vervolgens voegden ze daar een klein beetje draaiing aan toe. En deze kleine verandering maakte een groot verschil. ‘Tot onze verrassing ontdekten we dat ons model met rotatie de paradox (van de Hubble-spanning) oplost zonder de bestaande astronomische metingen tegen te spreken. Sterker nog, het is compatibel met andere modellen die rotatie veronderstellen. Dus misschien draait alles echt’, aldus Szapudi. Het aangepaste model suggereert dat het heelal een rotatietijd van ongeveer 500 miljard jaar heeft – te langzaam om gemakkelijk waarneembaar te zijn, maar genoeg om de uitdijing van de ruimte te beïnvloeden. Het idee breekt voor zover bekend geen natuurkundige wetten en zou kunnen verklaren waarom de metingen van de uitdijing van het heelal niet precies in overeenstemming zijn met elkaar. De volgende stap is om deze theorie om te zetten in een volledig computermodel en manieren te vinden om tekenen van de langzame kosmische draaiing te ontdekken. (EE)
Meer informatie:
→ UH astronomer finds the universe could be spinning
NASA’s Marsrover Curiosity heeft met zijn Tunable Laser Spectrometer (TLS) herhaaldelijk methaan gedetecteerd op Mars, wat aanleiding gaf tot speculaties over mogelijke biologische bronnen. Maar hoe betrouwbaar zijn deze waarnemingen? Nieuw onderzoek door de Onderzoeksgroep ‘Planeetatmosferen’, van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie trekt de detecties in twijfel (Journal of Geophysical Research: Planets, 13 april). Omdat methaan op aarde voornamelijk wordt geproduceerd door biologische activiteit, heeft de gerapporteerde aanwezigheid van methaan in de atmosfeer van Mars in de afgelopen twintig jaar een sterke wetenschappelijke interesse opgewekt. Maar ondanks de opwinding over deze detecties, en hun mogelijke implicaties voor de zoektocht naar buitenaards leven, blijft scepsis bestaan. De grote paradox is dat geen van de twee onafhankelijke spectrometers aan boord van ESA’s ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) sinds het begin van zijn missie in 2018 ooit een spoor van methaan heeft gedetecteerd. Pogingen om de TGO en eerdere meldingen met elkaar in overeenstemming te brengen, vereisen dat het vermeende methaan varieert op manieren die niet overtuigend kunnen worden verklaard door bekende chemische of fysische processen. Om licht te werpen op de schijnbare inconsistenties in het verhaal rond methaan op Mars, zijn in de nieuwe studie publiek beschikbare TLS-gegevens opnieuw geanalyseerd. En de resultaten trekken de Martiaanse oorsprong van het gedetecteerde methaan in twijfel. De Belgische onderzoekers ontdekten dat de vooroptiekkamer – het compartiment direct grenzend aan de monstercel met Marslucht waar de TLS-laser wordt uitgezonden – is vervuild met methaan op niveaus die minstens duizend keer hoger zijn dan de niveaus die tijdens alle metingen in de monstercel. Deze verontreiniging, die aanvankelijk werd veroorzaakt door de onopzettelijke introductie van aardse lucht vóór de lancering van Curiosity, is blijven voortbestaan ondanks herhaaldelijke pogingen om het gas uit het systeem te verwijderen: na elke poging komt het methaan systematisch weer tevoorschijn en hoopt het zich opnieuw op. Hoewel de exacte bron van het methaan in de vooroptiekkamer vooralsnog onbekend blijft, verhoogt zijn nabijheid tot de monstercel de kans op diffusie langs de afdichting die de twee compartimenten van elkaar scheidt. En een extreem kleine fractie kan de eerder gerapporteerde methaandetecties volledig kan verklaren. Het methaan in de monstercel zou dus heel goed afkomstig kunnen zijn van Curiosity zelf. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Koolstofrijke planetoïden zijn er in overvloed in de ruimte, maar koolstofrijke meteorieten vormen nog geen vijf procent van de meteorieten die op aarde worden aangetroffen. Een internationaal team van wetenschappers heeft de hele wereld afgespeurd om hier een verklaring voor te vinden, en de uitkomst ervan het zou ons begrip van hoe het leven is ontstaan kunnen veranderen (Nature Astronomy, 14 april). De onderzoekers van Curtin University (Australië) en de Parijse sterrenwacht analyseerden bijna 8500 meteoroïden en meteorietinslagen met behulp van gegevens van negentien vuurbol-observatienetwerken in 39 landen. Daarmee is dit de meest uitgebreide studie in zijn soort. Volgens planeetwetenschapper en mede-auteur Hadrien Devillepoix van Curtin’s Space Science and Technology Centre en Curtin Institute of Radio Astronomy (CIRA) heeft het team ontdekt dat de aardatmosfeer en de zon als gigantische filters werken, die fragiele, koolstofhoudende meteoroïden vernietigen voordat ze de grond bereiken. ‘We vermoeden al lang dat koolstofhoudend materiaal de tocht door de atmosfeer niet overleeft’, aldus Devillepoix. ‘Wat dit onderzoek laat zien is dat veel van deze meteoroïden niet eens zo ver komen: ze vallen uiteen door herhaaldelijke verhitting wanneer ze dicht bij de zon komen. De meteoroïden die het verblijf in de ruimte wél doorstaan hebben een grotere kans om ook door de aardatmosfeer heen te komen.’ Koolstofhoudende meteorieten zijn vooral van belang, omdat ze water en organische moleculen bevatten ingrediënten die cruciaal waren voor het ontstaan van leven op aarde. Volgens Patrick Shober van de sterrenwacht van Parijs hebben de nieuwe bevindingen gevolgen voor de wijze waarop wetenschappers de tot nu toe verzamelde meteorieten interpreteren. ‘Koolstofrijke meteorieten behoren tot de meest primitieve chemische materialen die we kunnen bestuderen – ze bevatten water, organische moleculen en zelfs aminozuren’, aldus Shober. ‘We hebben er echter zo weinig van in onze meteorietcollecties dat we het risico lopen een onvolledig beeld te krijgen van wat er werkelijk in de ruimte aanwezig is en hoe de bouwstenen van het leven op aarde zijn terechtgekomen. Begrijpen wat er wordt uitgefilterd en waarom, is de sleutel tot de reconstructie van de geschiedenis van ons zonnestelsel, en de omstandigheden die leven mogelijk maakten.’ Uit het onderzoek blijkt ook dat met name meteoroïden die ontstaan wanneer planetoïden uit elkaar vallen doordat ze te dicht in de buurt van een planeet komen bijzonder kwetsbaar zijn en de tocht door de aardatmosfeer bijna nooit overleven. ‘Deze ontdekking kan van belang zijn voor toekomstige ruimtemissies naar planetoïden, voor het inschatten van het gevaar van inslagen op aarde, en zelfs voor de theorieën over hoe de aarde aan water en organische verbindingen is gekomen’, aldus Shober. (EE)
Meer informatie:
→ Scientists may have solved a puzzling space rock mystery
Het Andromedastelsel is omringd door een verzameling dwergstelsels die heel ongelijkmatig zijn verdeeld. Uit een analyse van kosmologische computersimulaties blijkt dat zo’n sterke asymmetrie slechts bij 0,3 procent van vergelijkbare sterrenstelsels voorkomt. Het Andromedastelsel is dus een buitenbeentje, maar waarom? Volgens het kosmologische standaardmodel smelten kleine sterrenstelsels in de loop van de tijd op chaotische wijze samen tot grotere stelsels. Bij dit fusieproces blijven zwermen zwakke dwergstelsels achter die in een bijna willekeurige configuratie om hun veel grotere en zwaardere ‘moederstelsels’ draaien. Onderzoek door wetenschappers van het Leibniz Instituut voor Astrofysica Potsdam (AIP; Duitsland) laat echter zien dat de satellietstelsels van het naburige Andromedastelsel (M31) daarbij een verrassend asymmetrische configuratie hebben aangenomen. In plaats van willekeurig verspreid te zijn rond hun moederstelsel, zoals het kosmologische standaardmodel voorspelt, zijn meer dan tachtig van deze dwergstelsels aan één kant van het Andromedastelsel geconcentreerd, zo blijkt uit recente afstandsbepalingen van 37 van deze dwergstelsels. Op één na bevinden al deze ‘satellieten’ zich binnen 107 graden van de lijn die in de richting van ons Melkwegstelsel wijst. Tot nu toe was onduidelijk of deze vreemde configuratie op gespannen voet staat met het huidige kosmologische model of simpelweg een toevallige uitschieter is. ‘Deze asymmetrie werd zelfs sterker naarmate zwakkere sterrenstelsels werden ontdekt en hun afstanden werden verfijnd,’ aldus Kosuke Jamie Kanehisa, promovendus aan het AIP en hoofdauteur van het onderzoek. ‘Onze analyses laten zien dat een dergelijk patroon extreem zeldzaam is in de huidige kosmologische simulaties.’ Een ander bijzonder kenmerk van M31 maakt zijn asymmetrie des te verbazingwekkender: de helft van zijn satellieten draait binnen een dunne, platte structuur die doet denken aan de planeten die om de zon draaien. Het naast elkaar bestaan van zo’n vlak van satellietstelsels en een ongelijkmatige verdeling van satellietstelsels roept de vraag op of de evolutionaire ontwikkeling van het Andromedastelsel uniek is of dat ons begrip van de vorming van kleine sterrenstelsels tekort schiet. Daarbij moet wel worden opgemerkt dat de nieuwe bevindingen sterk afhankelijk zijn van de nauwkeurigheid van de onderliggende simulaties. Als volgende stap willen de AIP-onderzoekers dan ook nagaan of er elders vergelijkbare asymmetrische sterrenstelsels bestaan. Daar wordt al druk gezocht, en gehoopt wordt dat de resultaten van onder meer de recent gelanceerde Euclid-satelliet het onderzoek zullen bespoedigen. Daarnaast moet verdere analyse van de fusiegeschiedenis van het Andromedastelsel helpen bepalen of zulke extreme asymmetrieën van nature überhaupt kunnen ontstaan in een heelal dat door donkere materie wordt gedomineerd, en waarom ze afwezig blijven in de huidige simulaties. (EE)
Meer informatie:
→ Satellite galaxies gone awry: Andromeda’s asymmetrical companions challenge cosmology
Waarnemingen met de Webb-ruimtetelescoop hebben een verrassende wending gegeven aan het verhaal rond de eerste ster die een planeet zou hebben verzwolgen. De nieuwe bevindingen suggereren dat de ster niet, zoals verondersteld, zo sterk opzwol dat hij de planeet opslokte. In plaats daarvan is de planeet geleidelijk steeds dichter om zijn ster gaan cirkelen en pleegde hij als het ware ‘zelfmoord’ (The Astrophysical Journal, 10 april). De gebeurtenis ging gepaard met een heldere lichtflits die officieel te boek staat als ZTF SLRN-2020. Deze flits werd als eerste opgemerkt door de Zwicky Transient Facility van de Palomar-sterrenwacht in Californië. Uit gegevens van NASA-satelliet NEOWISE bleek dat de ster een jaar voordien helderder was geworden in het infrarood, wat op de aanwezigheid van stof wijst. Op basis van dit eerste onderzoeksresultaat in 2023 gingen onderzoekers ervan uit dat de ster in kwestie al honderden jaren bezig was om te verouderen tot een zogeheten rode reus, die langzaam opzwol doordat zijn voorraad waterstofgas opraakte. Het MIRI-instrument van Webb vertelt echter een ander verhaal. Het was in staat om het licht van de ster, die zich in een zeer dichtbevolkt gebied in de ruimte bevindt, nauwkeurig te meten. De onderzoekers ontdekten dat de ster niet zo helder was als hij zou moeten zijn geweest als hij tot een rode reus was geëvolueerd. En dat wijst erop dat hij niet in staat kan zijn geweest om zijn planeet te verzwelgen. Astronomen vermoeden nu dat de planeet oorspronkelijk ongeveer zo groot was als Jupiter, maar vrij dicht om zijn ster draaide: op een afstand kleiner dan de afstand tussen Mercurius en onze zon. Maar in de loop van de miljoenen jaren werd zijn omloopbaan steeds krapper en stortte hij uiteindelijk neer op de ster. Tijdens die ‘crash’ zou de planeet gas hebben weggeblazen uit de buitenste lagen van de ster. En terwijl het gas uitzette en afkoelde, condenseerden de daarin aanwezige elementen vervolgens tot koud stof. Hoewel de onderzoekers een uitdijende wolk van koeler stof rond de ster verwachtten, onthulde Webb’s NIRSpec-instrument juist het bestaan van een schijf van heet gas rond de ster. Bovendien was Webb in staat om bepaalde moleculen in deze accretieschijf te detecteren, waaronder koolstofmonoxide. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Webb's Autopsy of Planet Swallowed by Star Yields Surprise
Britse astronomen hebben een mogelijke populatie van ‘verborgen’ sterrenstelsels ontdekt die de sleutel zou kunnen zijn tot het ontsluieren van enkele kosmische raadsels. Als het bestaan van de stelsels wordt bevestigd, zou dat de huidige modellen van het aantal sterrenstelsels en hun evolutie ondermijnen (MNRAS, 10 april). Het bewijs voor het bestaan van de sterrenstelsels werd ontdekt door een onderzoeksteam van STFC RAL Space en Imperial College London (VK). Het is gebaseerd op de diepste opname van het heelal die ooit op ver-infrarode golflengten is verkregen en waarop bijna tweeduizend verre sterrenstelsels te zien zijn. Het team verkreeg deze diepe blik op het heelal door 141 opnamen op elkaar te stapelen met behulp van gegevens van het SPIRE-instrument van Herschel, een Europese ruimtetelescoop die tussen 2009 tot 2013 in bedrijf was. Herschel had als taak het heelal in het infrarood waar te nemen, waarbij het SPIRE-instrument de allerlangste golflengten bestreek. Tot aan de lancering van de Webb-ruimtetelescoop in 2021 was dit de grootste infrarood-ruimtetelescoop ooit. ‘Met dit onderzoek hebben we het uiterste uit Herschel gehaald, en veel verder kunnen kijken dan normaal mogelijk is’, zegt Chris Pearson van STFC RAL Space, hoofdauteur van een van de twee vakpublicaties die vandaag zijn verschenen. Het resulterende Herschel-SPIRE Dark Field is de diepste opname in het ver-infrarood die ooit is gemaakt. Door de Herschel-beelden over elkaar heen te leggen konden de astronomen de ‘stoffigste’ sterrenstelsels in het heelal zichtbaar maken, waarin de meeste nieuwe sterren worden gevormd. Ook konden ze nagaan hoe het aantal sterrenstelsels per helderheidsklasse varieert en meten hoeveel elk stelsel bijdraagt aan het totale energiebudget van het heelal. De Herschel-ruimtetelescoop tuurde echter zo diep het heelal in, dat de afzonderlijke sterrenstelsels in elkaar overvloeiden en niet meer van elkaar te onderscheiden waren. Om deze ‘galactische drukte’ te omzeilen, hebben de onderzoekers statistische technieken ingezet. Daarbij vonden ze aanwijzingen voor het bestaan van een geheel nieuwe, onbekende populatie van sterrenstelsels, die te zwak zijn om met conventionele middelen te worden opgespoord. De onderzoekers hopen het bestaan van deze mogelijk nieuwe klasse van sterrenstelsels nu op andere golflengten met telescopen te kunnen bevestigen, om zo de aard van deze zwakke, stofrijke objecten en hun rol in de evolutie van ons heelal te kunnen achterhalen. ‘Als we door normale telescopen naar de sterren kijken, kunnen we maar de helft van het verhaal van ons universum ‘lezen’. De andere helft zit verscholen achter het omringende stof’, legt Pearson uit. ‘In feite bestaat ongeveer de helft van de energie-output van het heelal uit sterlicht dat is geabsorbeerd door stof en vervolgens weer als koelere infraroodstraling is uitgezonden. Om de evolutie van ons heelal volledig te begrijpen, moeten we de hemel dus waarnemen in zowel optisch licht als langgolvig infrarood licht.’ (EE)
Meer informatie:
→ ‘Hidden galaxies’ could be smoking gun in universe riddle
Astronomen die gebruik maken van de Keck-sterrenwacht op Mauna Kea (Hawaï) hebben de fysische eigenschappen en mogelijke oorsprong bepaald van 2024 YR4, de potentieel gevaarlijke aardscheerder die in december 2024 werd ontdekt. Uit het onderzoek blijkt dat YR4 een vast, steenachtig object is dat waarschijnlijk afkomstig is van een planetoïdenfamilie in de zogeheten hoofdgordel tussen de planeten Mars en Jupiter – een gebied dat tot nu toe niet bekendstond als bron van aardscherende planetoïden. De onderzoeksresultaten zullen in het vakblad The Astrophysical Journal Letters worden gepubliceerd. ‘YR4 draait eens in de twintig minuten rond, heeft een afgeplatte, onregelmatige vorm en de dichtheid van massief gesteente’, aldus onderzoeksleider Bryce Bolin. De vorm van een planetoïde geeft aanwijzingen over zijn ontstaan en over zijn structurele integriteit. Het kennen van deze eigenschappen is cruciaal om te bepalen hoeveel moeite er gedaan moet worden, of welke techniek er moet worden gebruikt, om de planetoïde af te weren als deze als een bedreiging wordt gezien. De afgelopen maanden is duidelijk geworden dat de kans dat 2024 YR4 in botsing komt met onze planeet minimaal is. Wel is er een kans van ongeveer twee procent dat hij zal inslaan op de maan. ‘Met een diameter van vijftig á zestig meter (ruwweg de breedte van een voetbalveld) is het een van de grootste objecten in de recente geschiedenis die de maan zou kunnen treffen’, zegt Bolin. ‘Als dat inderdaad gebeurt, zou dat wetenschappers de unieke kans geven om te onderzoeken hoe de grootte van een planetoïde zich verhoudt tot de grootte van de krater die hij slaat – iets wat we nog niet rechtstreeks hebben kunnen meten.’ Om de banen van planetoïden te verklaren en te voorspellen, maken wetenschappers vaak gebruik van het Jarkovski-effect. Dat is een subtiele kracht die optreedt wanneer een planetoïde zonlicht absorbeert en de verkregen energie vervolgens weer uitstraalt in de vorm van warmte c.q. infrarood licht. De uitgestraalde warmte geeft de planetoïde een klein duwtje, waardoor zijn baan geleidelijk verandert. Hoe sterk een planetoïde op dit effect reageert, hangt af van hoe snel hij opwarmt en afkoelt. Kleine planetoïden met afmetingen van een meter of vijftig, zoals YR4, hebben mogelijk een lage thermische inertie, wat suggereert dat ze uit vast gesteente bestaan. Hierin verschillen ze van zogeheten rubble pile-planetoïden, waarvan de oppervlakken met los puin zijn bedekt, waardoor ze minder snel afkoelen. Door te onderzoeken hoe deze kleine objecten op zonlicht reageren, kunnen wetenschappers vaststellen of het om massieve rotsblokken gaat die mogelijk van grotere planetoïden zijn losgeslagen. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers Trace Earth-Crossing Asteroid to Surprising Origin
Een internationaal team van astronomen heeft met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop nieuwe metingen gedaan van de inwendige rotatiesnelheid van Uranus. Dankzij een nieuwe techniek zijn de metingen duizend keer nauwkeuriger dan eerdere schattingen (Nature Astronomy, 7 april). Het bepalen van de rotatiesnelheid van het inwendige van een planeet is een uitdaging, vooral voor een wereld als Uranus, waar directe metingen niet mogelijk zijn. Een team onder leiding van Laurent Lamy (Observatoire de Paris-PSL en LAM, Universiteit Aix-Marseille, Frankrijk) heeft daar een creatieve oplossing voor bedacht. De wetenschappers maakten gebruik van de aurora’s (poollichten) die Uranus vertoont. Aurora’s ontstaan door de instroom van energierijke deeltjes – veelal afkomstig van de zon – in de buurt van de magnetische polen van een planeet. Anders dan de aurora’s van de aarde, Jupiter of Saturnus gedraagt het poollicht van Uranus zich op een unieke en onvoorspelbare manier. Dit komt door het sterk gekantelde magnetische veld van de planeet, dat aanzienlijk verschoven is ten opzichte van zijn rotatieas. Door meer dan tien jaar aan Hubble-waarnemingen van de poollichten van Uranus te analyseren, hebben de onderzoekers de rotatieperiode van de planeet toch kunnen verfijnen. De nieuwe analyse laat zien dat een volledige draaiing van Uranus 17 uur, 14 minuten en 52 seconden duurt – 28 seconden langer dan de schatting die ruimtesonde Voyager 2 maakte tijdens zijn scheervlucht langs langs de planeet in 1986. ‘Onze meting levert niet alleen een nieuw referentiepunt op voor planeetwetenschappers, maar lost ook een bestaand probleem op: eerdere coördinatenstelsels op basis van verouderde rotatieperioden werden al snel onnauwkeurig, waardoor het onmogelijk werd om de magnetische polen van Uranus in de loop van de tijd te volgen,’ legt Lamy uit. ‘Met het nieuwe coördinatenstelsel kunnen we nu poollichtwaarnemingen van bijna veertig jaar vergelijken en zelfs een plannen maken voor de volgende Uranusmissie.’ (EE)
Meer informatie:
→ Hubble helps determine Uranus' rotation rate with unprecedented precision
Een klein internationaal team van astronomen met daarbij Silvia Toonen (UvA) en Gijs Nelemans (RU, KU Leuven en SRON) heeft twee witte dwergsterren ontdekt die om elkaar heen draaien en zullen samensmelten en ontploffen tot een supernova van type Ia. Deze ontbrekende schakel in de sterrenkunde werd al lang voorspeld en is nu eindelijk gevonden (Nature Astronomy, 4 april). Supernova-explosie van type Ia komen veel voor in het heelal. De voorlopers ervan zijn echter lastig te vinden. Het meest gangbare idee is dat deze explosies ontstaan als twee opgebrande zware witte dwergsterren samensmelten. Deze voorlopers waren echter nog nooit gezien. De publicatie van vandaag brengt daar verandering in. De betreffende sterren bevinden zich op slechts 150 lichtjaar van ons vandaan. Ze hebben bij elkaar 1,56 keer zoveel massa als de zon. Dat is zwaar genoeg om supernova te worden. Daarbij staan ze dicht genoeg bij elkaar om ooit samen te smelten. Hun onderlinge afstand bedraagt slechts 1/60ste van de afstand aarde-zon.Als de twee witte dwergen gaan samensmelten zal gas en materiaal van de ene ster op de andere botsen en uiteindelijk ontstaat daarbij een ontploffing. De details zijn nog niet duidelijk, maar als de twee sterren samen zwaarder zijn dan 1,44 keer de massa van de zon, is het vrij zeker dat het systeem zal ontploffen tot een supernova. Bij hun onderzoek hebben de astronomen gebruik gemaakt van diverse telescopen. Om te beginnen leverde de (recent uitgeschakelde) Gaia-ruimtetelescoop een lijst met kansrijke kandidaten. Vervolgens analyseerden de onderzoekers het licht van deze kandidaten met behulp van twee Nederlands-Britse telescopen op het Spaanse eiland La Palma: de William Herschel Telescoop en de Isaac Newton Telescoop. Ook maakten ze gebruik van de Nordic Optical Telescope (eveneens op La Palma), de Europese Very Large Telescope (Chili) en gegevens van ruimtetelescoop Hubble en van Pan-STARRS op Hawaï. De twee sterren mogen dan wel heel dicht op elkaar staan: de uiteindelijke supernova zal nog miljarden jaren op zich laten wachten. De astronomen hebben berekend dat de sterren op dit moment in veertien en een kwart uur om elkaar heen draaien. De komende miljarden jaren zullen ze zwaartekrachtgolven gaan uitstoten en daardoor langzaam naar elkaar toe spiralen. Pas over drieëntwintig miljard jaar zullen de sterren elkaar zo dicht genaderd zijn dat de supernova plaatsvindt.
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Wetenschappers van de Universiteit van Reading (VK) hebben ontdekt dat een uitbarsting van de zon die in 2017 door ons zonnestelsel trok de magnetosfeer van Jupiter heeft samengedrukt. Hierdoor ontstond een heet gebied dat de halve omtrek van Jupiter besloeg en temperaturen van meer dan 500 graden Celsius bereikte – aanzienlijk hoger dan de gemiddelde temperatuur van 350 graden Celsius. Volgens de wetenschappers krijgt Jupiter gemiddeld twee à drie keer per maand zo’n optater van de zon (Geophysical Research Letters, 3 april). ‘We hebben de reactie van Jupiter op de zonnewind nog nooit eerder vastgelegd, en de manier waarop deze de atmosfeer van de planeet veranderde was zeer onverwacht’, aldus James O'Donoghue, hoofdauteur van het vandaag gepubliceerde onderzoeksverslag. ‘Het is voor het eerst dat we zoiets bij een andere planeet dan de onze hebben waargenomen.’ O'Donoghue en zijn collega’s baseren hun resultaten op data van NASA-ruimtesonde Juno, die in een baan om Jupiter draait, en op waarnemingen met de Keck-telescoop op Hawaï. Op basis van modellen van de zonnewind hebben ze vastgesteld dat de enorme magnetosfeer van Jupiter kort voor het begin van de waarnemingen was samengedrukt. Deze compressie lijkt de opwarming van de aurora’s bij de polen van de planeet te hebben versterkt, waardoor zijn hoge atmosfeer opzwol en heet gas richting evenaar stroomde. ‘De zonnewind kneep het magnetische schild van Jupiter samen als een reusachtige squashbal. Hierdoor ontstond een superheet gebied dat de halve planeet omspant. De middellijn van Jupiter is elf keer zo groot als die van de aarde, wat betekent dat de omvang van het verhitte gebied enorm was’, aldus O'Donoghue. Tot nu toe gingen wetenschappers ervan uit dat de snelle rotatie van Jupiter, en de daarmee gepaard gaande sterke winden, ervoor zou zorgen dat de aurora-opwarming op Jupiter beperkt zou blijven tot zijn poolgebieden. Maar de onderzoeksresultaten suggereren het tegendeel, en dat kan erop wijzen dat de planeetatmosferen in ons zonnestelsel gevoeliger zijn voor de nukken van de zon dan werd aangenomen. (EE)
Meer informatie:
→ Solar wave squeezed Jupiter’s magnetic shield to unleash heat
Lang dachten astronomen dat er in het vroege heelal alleen actieve, sterren-vormende sterrenstelsels te zien zouden zijn. Maar waarnemingen met de Webb-ruimtetelescoop hebben nu onthuld dat sterrenstelsels eerder dan verwacht zijn gestopt met het vormen van sterren. Onder de honderden spectra die zijn verkregen in het kader van het Webb-onderzoeksprogramma RUBIES, hebben astronomen een sterrenstelsel gevonden waarin de stervorming al is gestopt tijdens een periode waarin sterrenstelsels normaal gesproken juist heel snel groeien (The Astrophysical Journal, 1 april). In het vroege heelal zou een sterrenstelsel gewoonlijk gas moeten opnemen uit het omringende intergalactische medium, om dit gas vervolgens om te zetten in sterren. Door dit proces neemt zijn massa toe, wat leidt tot een nog efficiëntere opname van gas en versnelde stervorming. Sterrenstelsels groeien echter niet oneindig door: op een gegeven moment valt hun stervorming stil – een proces dat astronomen ‘quenching’ (uitdoving) noemen. Bij gevolg is in het lokale heelal ongeveer de helft van alle waarneembare sterrenstelsels gestopt met het vormen van sterren. Zulke stelsels zien er rood uit, omdat ze geen jonge, heldere blauwe sterren meer bevatten – alleen oudere, kleinere rode sterren blijven over. Met de voortschrijdende technologie, met name op het gebied van de nabij-infraroodspectroscopie, hebben astronomen op steeds vroegere kosmische tijdstippen grote uitgedoofde sterrenstelsels kunnen opsporen. Deze ‘rode en dode’ sterrenstelsels blijken dermate talrijk te zijn dat hun bestaan moeilijk te verenigen valt met theoretische modellen voor de vorming van sterrenstelsels. Tussen de nieuwe Webb-spectra hebben astronomen nu zelfs een groot sterrenstelsel-in-ruste ontdekt met een spectroscopische roodverschuiving van 7,2, wat overeenkomt met slechts ongeveer 700 miljoen jaar na de oerknal. Zijn spectrum vertoont sporen van een verrassend oude populatie van sterren in het nog jonge heelal. De verzamelde gegevens wijzen erop dat het sterrenstelsel in de eerste zeshonderd miljoen jaar na de oerknal een stellaire massa van meer dan tien miljard zonsmassa’s heeft weten te bereiken, waarna zijn stervormingsproces heel snel stilviel. ‘De ontdekking van dit sterrenstelsel, met de aanduiding RUBIES-UDS-QG-z7, impliceert dat massarijke rustige sterrenstelsels in de eerste miljard jaar van het heelal meer dan honderd keer zo talrijk waren dan tot nu toe door alle modellen werd voorspeld,’ aldus Andrea Weibel, promovendus bij de vakgroep Astronomie van de Universiteit van Genève. ‘Dit suggereert dat belangrijke factoren in theoretische modellen (zoals de effecten van sterrenwinden en de kracht van uitstromingen die worden aangedreven door het stervormingsproces en zware zwarte gaten) wellicht moeten worden herzien. Sterrenstelsels stierven veel eerder dan deze modellen kunnen voorspellen.’ (EE)
Meer informatie:
→ Galaxies die earlier than expected
De Webb-ruimtetelescoop heeft onlangs zijn blik gericht op planetoïde 2024 YR4, waarvan inmiddels bekend is dat deze (voorlopig) geen significante bedreiging vormt voor de aarde. Toch zijn planeetwetenschappers geïnteresseerd in de eigenschappen van deze en andere kleine planetoïden, om zo meer te weten te komen over het gevaar dat zij voor de aarde kunnen vormen. 2024 YR4 is een van de kleinste objecten waar ze tot nu toe naar hebben gekeken, en waarvan de grootte is bepaald. De meeste telescopen nemen planetoïden waar door het zonlicht te meten dat door hun oppervlak wordt weerkaatst, maar het is moeilijk om op basis van deze informatie hun grootte nauwkeurig te bepalen. Op mid-infrarode golflengten, zoals die worden gebruikt door Webb’s MIRI-instrument, kan uit de warmte die planetoïden afgeven echter rechtstreeks worden afgeleid hoe groot ze zijn. In combinatie met de gegevens van een ander instrument, NIRCam, dat het weerkaatste licht van de planetoïde meet, kan bovendien worden vastgesteld hoe reflecterend het oppervlak van de planetoïde is. En dat levert weer informatie op over zijn samenstelling. Op basis van de nieuwe gegevens heeft een onderzoeksteam onder leiding van Andy Rivkin van het Applied Physics Laboratory van de Johns Hopkins Universiteit nu ontdekt dat de thermische eigenschappen van 2024 YR4 – met andere woorden hoe snel hij opwarmt en afkoelt, en hoe heet hij is op zijn huidige afstand van de zon – niet overeenkomen met wat we bij grotere planetoïden zien. Dit komt waarschijnlijk doordat 2024 YR4 heel snel draait en weinig fijnkorrelig materiaal op zijn oppervlak heeft. Maar er zijn meer gegevens nodig om dit met zekerheid te kunnen vaststellen. Het belangrijkste doel van de waarnemingen van Rivkin en collega’s was om de grootte van 2024 YR4 te meten. De wetenschappers schatten dat hij een middellijn van ongeveer zestig meter heeft – ongeveer de hoogte van een gebouw van vijftien verdiepingen. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Webb Finds Asteroid 2024 YR4 Is Building-Sized
Het mysterie van de niet aflatende uitbarsting van röntgenstraling van de zogeheten Helixnevel is mogelijk opgelost. De straling is waarschijnlijk afkomstig van het hete puin dat is achtergebleven na de verwoesting van een reuzenplaneet. Deze ontdekking komt voort uit vier decennia aan röntgenwaarnemingen van de 650 lichtjaar verre nevel. De stroom röntgenstraling van dit object is al minstens een jaar of twintig vrijwel constant. Volgens astronomen is de beste verklaring hiervoor dat de restanten van een planeet ter grootte van Jupiter in porties neerstort op de witte dwergster in het hart van de Helixnevel. De Helixnevel is een planetaire nevel, de term die astronomen gebruiken voor de min of meer symmetrische gaswolk die is uitgestoten door een ster die geen nucleaire brandstof meer had. De witte dwergster in het centrum van deze nevel is de overgebleven kern van die uitgeputte ster. De witte dwergster in de Helixnevel is geen kalm object. Uit waarnemingen van twee ruimtetelescopen – het Einstein Observatory van NASA (begin jaren 80) en de internationale röntgensatelliet ROSAT (jaren 90) blijkt dat hij voortdurend röntgenstraling uitzendt. ‘Het is zeer ongebruikelijk dat een alleenstaande witte dwerg een bron van röntgenstraling is’, aldus astrofysicus Sandino Estrada-Dorado van de Nationale Autonome Universiteit van Mexico in Mexico-Stad. Om te proberen deze zaak op te lossen, hebben Estrada-Dorado en zijn collega’s recentere waarnemingen van de nevel geanalyseerd die in 1999 en 2002 zijn gedaan door respectievelijk NASA’s Chandra X-Ray Observatory en de XMM-Newton-satelliet van het Europese ruimteagentschap ESA. Het team heeft ontdekt dat de destijds waargenomen röntgenstraling eerder regel dan uitzondering was, en waarschijnlijk tot op de dag van vandaag voortduurt. En dat wijst erop dat de ster steeds wordt ‘opgestookt’. Mogelijk valt er materie van een verwoeste metgezel op de witte dwerg dat daarbij zo heet wordt dat het heldere röntgenstraling uitzendt. Berekeningen op basis van de intensiteit van de röntgenstraling suggereren dat een planeet ter grootte van Jupiter de meest waarschijnlijke boosdoener is. Lang geleden is zo’n planeet misschien zo dicht bij de witte dwerg gekomen, dat hij door diens intense zwaartekracht uit elkaar is getrokken en er een schijf van puin rond de dwergster is achtergebleven. (EE)
Meer informatie:
→ A nebula’s X-ray glow may come from a destroyed giant planet (ScienceNews)
Op een recent gepresenteerde opname van de Webb-ruimtetelescoop is een schoolvoorbeeld te zien van een zogeheten Einsteinring. Wat op het eerste gezicht één enkel, vreemd gevormd sterrenstelsel lijkt te zijn, is in werkelijkheid een tweetal sterrenstelsels op zeer verschillende afstanden. Het nabijere voorgrondstelsel staat in het centrum van de foto. Zijn zwaartekracht heeft het verder weg staande stelsel vervormd tot een ring. Een Einsteinring ontstaat wanneer licht van een verafgelegen object wordt afgebogen (of ‘gelensd’) door een zwaar tussenliggend object dat als lens fungeert. Voorwaarde is wel dat de twee objecten vanaf de aarde gezien op één lijn staan. De afbuiging ontstaat doordat massa de vierdimensionale structuur van ons heelal – de zogeheten ruimtetijd – vervormt. Dit effect is heel subtiel – té subtiel om op lokaal niveau waarneembaar te zijn. Dat wordt anders als we te maken hebben met afbuiging van licht op astronomische schaal, zoals wanneer het licht van een sterrenstelsel wordt afgebogen rond een ander sterrenstelsel of een cluster van sterrenstelsels. Einsteinringen zijn een ideaal hulpmiddel om sterrenstelsels te onderzoeken die eigenlijk te zwak en te ver weg zijn om ze rechtstreeks te kunnen waarnemen. Het object in het centrum van de Einsteinring die door Webb is vastgelegd, is een elliptisch sterrenstelsel dat deel uitmaakt van een cluster van sterrenstelsels met de aanduiding SMACSJ0028.2-7537. Het tot een ring vervormde gelensde sterrenstelsel daaromheen is een spiraalstelsel. Ondanks de sterke vervorming zijn in dit verre sterrenstelsel duidelijk afzonderlijke structuren herkenbaar, waaronder een aantal sterrenhopen. De opname is gemaakt in het kader van een internationale survey, onder leiding van Guillaume Mahler van de Universiteit van Luik (België). Het doel van deze survey, ’SLICE’ geheten, is om 182 clusters van sterrenstelsels te onderzoeken met de nabij-infraroodcamera van de Webb-ruimtetelescoop. (EE)
Meer informatie:
→ Spying a spiral through a cosmic lens
Een internationaal team van astronomen heeft, met behulp van de Webb-ruimtetelescoop, heldere waterstofemissie ontdekt van een sterrenstelsel in een verrassend vroege periode in de geschiedenis van het heelal. Hoe dit licht zich een weg heeft kunnen banen door de dichte mist van neutrale waterstof die de ruimte destijds vulde is onduidelijk (Nature, 26 maart). De beelden van de Webb-telescoop tonen het enorm verre sterrenstelsel met de aanduiding JADES-GS-z13-1 op het moment dat het heelal nog maar 330 miljoen jaar oud was. Het spectrum van het stelsel vertoont een onverwachte eigenschap: een specifiek helder soort licht dat Lyman-alfa-emissie wordt genoemd. Deze straling, afkomstig van waterstofatomen, was veel sterker dan astronomen voor mogelijk hielden voor dit vroege kosmische tijdperk. ‘Het vroege heelal was gehuld in een dichte mist van neutrale waterstof’, legt teamlid Roberto Maiolino van de Universiteit van Cambridge en University College London uit. ’Het grootste deel van deze nevel verdween door een proces dat reïonisatie wordt genoemd en dat pas ongeveer een miljard jaar na de oerknal werd afgerond. Maar we zien GS-z13-1 toen het heelal nog maar 330 miljoen jaar oud was. Toch vertoont het een verrassend duidelijke signatuur van Lyman-alfa emissie, alsof de omringende mist al is opgetrokken.’ Voor en tijdens het reïonisatie-tijdperk hielden de immense hoeveelheden neutrale waterstof waarin sterrenstelsels gehuld waren de energierijke ultraviolette straling van hun sterren tegen, totdat er genoeg sterren waren gevormd om het waterstofgas te ioniseren. De ontdekking dat GS-z13-1 Lyman-alfastraling uitzendt heeft daarom grote gevolgen voor ons begrip van het vroege heelal. ‘Gezien onze kennis van de manier waarop het heelal is geëvolueerd hadden we een sterrenstelsel als dit niet mogen vinden’, aldus Kevin Hainline, een teamlid van de Universiteit van Arizona (VS). Waar de Lyman-alfa-straling van het sterrenstelsel vandaan komt, is nog onbekend, maar het is denkbaar dat een deel ervan afkomstig is van de eerste sterren die in het heelal zijn ontstaan. Deze sterren waren veel zwaarder, heter en helderder dan de sterren die later werden gevormd. Een andere mogelijkheid is het optrekken van de kosmische mist werd veroorzaakt door de actieve kern van een sterrenstelsel, die door een van de eerste superzware zwarte gaten werd aangedreven. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Webb Sees Galaxy Mysteriously Clearing Fog of Early Universe
De internationale Webb-ruimtetelescoop heeft voor het eerst heldere poollichtactiviteit op Neptunus vastgelegd. Poollicht ontstaat wanneer energierijke deeltjes, vaak afkomstig van de zon, verstrikt raken in het magnetische veld van een planeet en uiteindelijk de bovenste laag van diens atmosfeer treffen. De energie die daarbij vrijkomt veroorzaakt een karakteristieke gloed (Nature Astronomy, 26 maart). In het verleden hebben astronomen al enkele aanwijzingen gevonden voor poollichtactiviteit op Neptunus, zoals tijdens de flyby van NASA-ruimtesonde Voyager 2 in 1989. Maar anders dan bij Jupiter, Saturnus en Uranus kon het poollicht op Neptunus tot nu toe niet met zekerheid worden vastgesteld. ‘Gebleken is dat het poollicht op Neptunus zich alleen laat vastleggen met de nabij-infraroodcamera van Webb’, aldus hoofdauteur Henrik Melin van Northumbria University (VK). De doorslaggevende gegevens zijn in juni 2023 verkregen. Ze omvatten onder meer een spectrum van de planeet, dat is gebruikt om de samenstelling en temperatuur van diens hoge atmosfeer – de zogeheten ionosfeer – te kunnen meten. Daarbij ontdekten de astronomen een opvallende emissielijn die aan poollicht kan worden toegeschreven. Op de Webb-beelden van Neptunus vertoont het poollicht zich als blauwgroene vlekjes. Het poollicht op Neptunus verschilt sterk van wat we hier op aarde, of zelfs op Jupiter of Saturnus, gewend zijn te zien. In plaats van zich te beperken tot de noord- en zuidpoolgebieden van de planeet, zijn de poollichten van Neptunus op lagere breedtegraden te vinden. Dat komt door de vreemde stand van het magnetische veld van Neptunus, dat 47 graden gekanteld is ten opzichte van de rotatie-as van de planeet. Omdat poollichtactiviteit ontstaat waar de magnetische velden samenkomen in de atmosfeer van de planeet, bevinden de poollichten van Neptunus zich ver van zijn ‘rotatiepolen’. Aan de hand van de Webb-waarnemingen heeft het team ook voor het eerst sinds de flyby van Voyager 2 de temperatuur van de top van de Neptunus-atmosfeer gemeten. De resultaten verklaren waarom het poollicht van Neptunus zo lang uit het zicht kon blijven. ‘Tot mijn grote verrassing is de hoge atmosfeer van Neptunus honderden graden afgekoeld,’ zegt Melin. ‘De temperatuur in 2023 was iets meer dan de helft van die in 1989.’ Door de jaren heen hebben astronomen de intensiteit van het poollicht van Neptunus voorspeld op basis van de temperatuur die door Voyager 2 was geregistreerd. En een aanzienlijk lagere temperatuur leidt tot veel zwakkere poollichten. Dat is waarschijnlijk de reden dat de poollichten van Neptunus zo lang onopgemerkt zijn gebleven. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Webb Captures Neptune’s Auroras for First Time
