James Webb gunt een nieuwe blik op het TRAPPIST-systeem

Beeld: De planeet TRAPPIST-1b (links) staat het dichtste bij haar moederster © NASA/JPL-Caltech

Astronomen hebben bevestigd dat TRAPPIST-1b waarschijnlijk geen atmosfeer heeft. Dat stelden ze vast met de James Webb-ruimtetelescoop. De onderzoekers waren opgetogen om de nieuwe telescoop te gebruiken om de exoplaneet en haar zes zussen te bestuderen. Die zijn allemaal zowat even groot als de aarde en draaien rond een ster op 39 lichtjaar van ons.

Afgelopen november en december zochten astronomen naar een atmosfeer op TRAPPIST-1b door te kijken of die warmte uitstraalt. Met de James Webb-telescoop kun je infrarood licht bestuderen. ‘Daardoor kun je de gloed van de planeet meten’, zegt NASA-astronoom Thomas Greene. Hij en zijn collega’s publiceerden de resultaten van hun onderzoek in Nature.

Op het eerste gezicht zijn de bevindingen teleurstellend. Maar het onderzoek laat wel de transformatieve kracht zien van de James Webb-telescoop, zeggen de auteurs van de paper. Volgens hen zet James Webb de deur open voor nader onderzoek naar het TRAPPIST-1-systeem.

Eerder voerden astronomen al studies uit met de Hubble- en Spitzer-ruimtetelescopen, maar daarbij gebruikten ze een andere techniek. Die eerdere studies toonden aan dat TRAPPIST-1b, de planeet in de binnenste baan rond de ster in het systeem, waarschijnlijk geen grote gezwollen atmosfeer heeft die voornamelijk uit waterstof bestaat. Misschien heeft ze wel een dichte atmosfeer, zoals de aarde die miljarden jaren geleden mogelijk ook had. Dat konden de onderzoekers nog niet uitsluiten.

Een planetair laboratorium

James Webb bekeek TRAPPIST-1 in middel-infrarood – straling met golflengten die twintig keer roder zijn dan het menselijk oog kan waarnemen. Bedoeling was om te kijken hoe die straling veranderde wanneer TRAPPIST-1b achter de ster bewoog. Door de helderheid van de ster en de planeet samen te vergelijken met die van alleen de ster konden de onderzoekers berekenen hoeveel straling van de planeet afkomstig was.

Het is niet verwonderlijk dat TRAPPIST-1b geen atmosfeer heeft. Ze is blootgesteld aan vier keer meer straling dan de aarde

Als TRAPPIST-1b een atmosfeer had, dan zou die de energie die ze van de ster absorbeert opnieuw laten circuleren. De planeet zou dan minder helder zijn dan wat Greene en zijn collega’s maten.

Het is niet verwonderlijk dat TRAPPIST-1b geen atmosfeer heeft. Ze is blootgesteld aan vier keer meer straling dan de aarde. Bovendien schieten vanuit het oppervlak van TRAPPIST-1 stellaire vlammen de ruimte in. De ster zendt ook straling uit. Allemaal niet echt bevorderlijk voor een atmosfeer.

Hoe dan ook willen astronomen die omstandigheden kennen. Rond koele, zwakke dwergsterren zoals TRAPPIST-1 draaien vaak planeten met vergelijkbare afmetingen als de aarde. En als we de planeten willen bestuderen, moeten we de ster zelf begrijpen, zegt Julien de Wit, die zich aan het MIT specialiseert in exoplaneten. ‘‘Ken uw ster’ moet altijd voor ‘ken uw planeten’ komen.’

Daarbij komt de James Webb goed van pas. ‘We moeten volop gebruik maken van de mogelijkheden van de telescoop’, zegt De Wit. ‘En astronomen moeten daarbij samenwerken. Anders zullen ze planetaire waarnemingen moeilijk kunnen duiden. De activiteit van de moederster kan die metingen immers vertekenen.’

Er zullen zeker meer ontdekkingen volgen. Andere onderzoeksteams hebben de James Webb-telescoop ook gebruikt om TRAPPIST-1b en andere planeten in het systeem te bestuderen. Ze keken al naar TRAPPIST-1c, een buurplaneet van 1b. Ook die planeet staat vrij dicht bij haar moederster, waardoor de telescoop haar gloed kan onderzoeken. Meer resultaten zitten eraan te komen.

Dit artikel is verschenen in Nature News. Vertaling door Eva Van Waetermeulen.