SRON Netherlands Institute for Space Research
Exoplanet atmospheres unveiled
04 Nov 2010
SRON-onderzoeker dr. Remco de Kok gaat met een Veni-subsidie van NWO
onderzoek doen aan atmosferen van exoplaneten. De Kok ontvangt 250.000
euro om een nauwkeuriger rekenmethode te ontwikkelen voor het bepalen
van de samenstelling van planeetatmosferen.
In 1995 werd voor het eerst een planeet bij een andere ster dan onze
zon ontdekt. Inmiddels is het aantal bekende exoplaneten opgelopen tot
bijna 500. Door deze, vaak exotische, exoplaneten te bestuderen en hun
eigenschappen te vergelijken met die van planeten in ons eigen
zonnestelsel, zullen we beter kunnen begrijpen hoe planeten ontstaan en
evolueren. Van het overgrote deel van de ontdekte exoplaneten is helaas
nog maar heel erg weinig bekend, simpelweg omdat ze te ver weg staan om
met zelfs de grootste telescoop te bekijken. Maar tegenwoordig kunnen
onderzoekers de samenstelling van exoplaneet-atmosferen achterhalen met
de zogenaamde `transit'-meetmethode.
Transitmethode
De transit-methode is geschikt voor exoplaneten die gedurende hun
jaarlijkse omloop voor hun ster langs bewegen: tijdens een dergelijke
`transit' van de planeet bevat het sterlicht dat de telescoop bereikt
ook licht dat door de buitenste lagen van de planeetatmosfeer is
gereisd en dat daardoor sporen draagt van de chemische samenstelling
van die lagen. Bijvoorbeeld van gassen die sterlicht bij bepaalde
golflengtes absorberen. Met de transit-methode zijn onder andere
waterdamp en methaan-gas in exoplaneet-atmosferen gevonden.
Dankzij een Veni-subsidie van onderzoeksfinancier NWO, kan Remco de Kok
de komende drie jaar werken aan het verbeteren van de analyse van
transit-metingen. De Kok doet dat onderzoek binnen de divisie Earth &
Planetary Science (EPS) van SRON Netherlands Institute for Space
Research, waar de onderzoekers veel ervaring hebben met rekenmethodes
voor de analyse van waarnemingen van met name de aarde, maar ook van
andere planeten.
Verstrooiing
De Kok: 'In de huidige rekenmethodes wordt aangenomen dat het sterlicht
tijdens de reis door de planeetatmosfeer alleen kan worden
geabsorbeerd. Maar uit onderzoek aan de aarde en de andere planeten in
ons zonnestelsel is inmiddels bekend dat het sterlicht ook door
moleculen, aerosolen (kleine deeltjes) en wolkdeeltjes in de atmosfeer
wordt verstrooid. Die verstrooiing kan grote invloed hebben op de
sterkte van bijvoorbeeld signalen van atmosferische gassen als
waterdamp en methaan. Een gevolg daarvan is dat onderzoekers de
hoeveelheden van zulke gassen verkeerd inschatten. Bovendien bevatten
de transit-metingen informatie over verstrooiende deeltjes, die we er
nu niet uit kunnen halen.'
De Kok gaat de nieuwe rekenmethode straks eerst testen op metingen van
atmosferen van planeten in ons zonnestelsel en dan pas toepassen op
metingen van exoplaneten in transit. Uiteindelijk kan de methode ook
worden gebruikt om het ontwerp van nieuwe generaties meetinstrumenten
te verbeteren. De Kok: `Dan kunnen we in de toekomst nog nauwkeuriger
transit-metingen doen. Dat zou de zoektocht naar aarde-achtige planeten
buiten ons zonnestelsel een enorme impuls geven.'