Waarnemingen van planeten die om andere sterren draaien, komen steeds vaker voor naarmate astronomische technieken steeds geavanceerder worden. Wat kan dit veroorzaken? In een recente studie onthulden waarnemingen van de extrasolaire planeet HD 209458b (ook onofficieel bekend als "Osiris", die om een ster in het sterrenbeeld Pegasus draait) de sterkste spectroscopische signatuur ooit voor een gigantische extrasolaire planeet, wat aangeeft dat Osiris een enorme wolk produceert van gas. Dit gas gaat verloren uit de atmosfeer van de planeet; Osiris verdampt…
Osiris draait om een (fantasierijke) ster genaamd HD 209458, een gele dwerg die niet te veel verschilt van onze zon (met 1,1 zonsmassa's, 1,2 zonnestralen en een oppervlaktetemperatuur van 6000 K). Deze extrasolaire planeet is bijzonder omdat hij gemakkelijk waarneembaar is tijdens zijn transitieperiode van 3,5 terrestrische dagen. Dit zeer korte jaar is te danken aan zijn kleine baanradius van slechts 0,047 AU. Osiris kan een "hete Jupiter" worden genoemd, omdat het een gasreus is, ongeveer 60% van de massa van Jupiter en rond de 0,05 AU van zijn moederster draait. Vanwege de nabijheid van HD 209458 heeft Osiris een oppervlaktetemperatuur van meer dan 1000 K.
De grootte en compacte baan van Osiris zorgen ervoor dat de lichtsterkte van de HD 209458 met 2% varieert als de planeet voor de ster passeert. Het is om deze reden dat HD 209458 is aangeduid als een "variabele ster" met de naam V376 Pegasi.
Spectroscopische analyse van de ster laat echter zien dat emissies van elementen zoals neutrale waterstof en een koolstofion veel meer worden gedimd dan het 2% dimmen van de optische helderheid. Wat kan deze toename van het dimmen van spectroscopische emissielijnen veroorzaken? Aangezien licht wordt geproduceerd door HD 209458, wordt het geblokkeerd door de planetaire schijf van Osiris, waardoor het dimmen van 2% wordt verkregen dat wordt waargenomen door optische instrumentatie. Er is echter iets dat het schijfdoorsnedeoppervlak vergroot, waardoor bepaalde spectrale golflengten van stellaire emissie worden geabsorbeerd. Er is bijvoorbeeld een dimeffect van 5-15% op neutrale waterstof (HI bij 121,6 nm) en een dimeffect van 7-13% op zowel atomaire zuurstof (OI bij 130,5 nm) als enkelvoudig geïoniseerde koolstof (C II bij ongeveer 133,5 nm) ). Dit leidde ertoe dat astronomen zich realiseerden dat er een gaswolk rond Osiris was, waardoor de meeste optische golflengten konden passeren, maar sommige spectroscopische lijnen absorbeerden.
Omdat Osiris zo dicht bij zijn ster cirkelt, zijn de röntgen- en EUV-emissies opwindende gassen in de exosfeer (de bovenste regionen van de atmosfeer van de gasreus), die verwarming en uitzetting veroorzaken. Aangezien de planeet sterk wordt beïnvloed door de aantrekkingskracht van de ster, zullen getijden een sterke rol spelen bij het versterken van de uitdijing van de atmosfeer van Osiris. Op een bepaald moment, wanneer de 'exobase' van de planeet (of de basis van de exosfeer) de Roche-limiet bereikt, zullen atmosferische gassen de zwaartekracht van de planeet beginnen te ontsnappen en de interactie met HD 209458 veroorzaakt een geometrische afblaas, waardoor enorme hoeveelheden atmosferische gassen in de ruimte worden uitgestoten. De sfeer van Osiris is dan ook verdampt.
Dit is een intrigerend onderwerp en meer details zijn te vinden in de recensie die onlangs is gepubliceerd door David Ehrenreich van het Laboratoire dâ € ™ astrophysique de Grenoble, Universite Joseph Fourier, Frankrijk.
Bron: arXiv: 0807.1885v1 [astro-ph]
