Met behulp van de Immersion Grating Infrared Spectrometer (IGRINS) van de Gemini South-telescoop hebben astronomen rechtstreeks de samenstelling van de atmosfeer van de exoplaneet WASP-189b gemeten. In een publicatie in het tijdschrift Nature Communications melden ze dat ze hebben ontdekt dat deze exoplaneet de elementaire samenstelling van zijn gastster weerspiegelt.
WASP-189b is een passerende gasreus die in 2018 is ontdekt. De planeet heeft een straal die ongeveer 1,6 keer groter is dan die van Jupiter en bevindt zich ongeveer 20 keer dichter bij zijn ster dan de aarde bij de zon. De ster WASP-189 is ongeveer 730 miljoen jaar oud en bevindt zich op 322 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Weegschaal. Het is groter en ruim 2000 graden Celsius heter dan onze zon.
Volgens Jorge Antonio Sanchez van de Universiteit van Arizona, die het onderzoeksteam leidde, hebben ultrahete Jupiters temperaturen die hoog genoeg zijn om gesteentevormende elementen zoals magnesium, silicium en ijzer te verdampen. Door middel van spectroscopie, de analyse van licht in individuele golflengten om chemische elementen te detecteren, konden de astronomen neutrale ijzer-, magnesium-, silicium-, water-, koolmonoxide- en hydroxylgroepen in de atmosfeer van WASP-189b ontdekken.
De onderzoekers hebben vastgesteld dat WASP-189b dezelfde magnesium-siliciumverhouding heeft als zijn ster, wat het eerste directe observationele bewijs is van een algemeen aanvaarde planeetvormingshypothese. Deze ontdekking opent een nieuwe weg om te begrijpen hoe exoplaneten zich vormen en evolueren.
Het wordt aangenomen dat de chemische samenstelling van de buitenste gaslagen van hete reuzenplaneten zoals WASP-189b wordt beïnvloed door de protoplanetaire schijf waaruit ze zijn gevormd. Deze schijven hebben naar verluidt dezelfde verhouding van rotsvormende elementen als de ster, omdat ze uit dezelfde oerwolk van materie komen. Deze chemische relatie tussen ster en planeet wordt vaak gebruikt om de samenstelling van rotsachtige exoplaneten te modelleren.
De bevindingen van dit onderzoek zijn belangrijk omdat ze een cruciale maatstaf bieden voor het begrijpen van de vorming van aardse planeten. De studie toont ook aan dat grondgebaseerde spectrografen met hoge resolutie zoals IGRINS kunnen worden gebruikt om sleutelelementen zoals magnesium en silicium te bepalen, die fundamentele bouwstenen zijn van rotsachtige planeten.
