Met de recente mijlpaal van de ontdekking van de 500e extra zonne-planeet is de toekomst van de planetaire astronomie veelbelovend. Met de toevoeging van waarnemingen van atmosferen van doorgaande planeten krijgen astronomen een vollediger beeld van hoe planeten zich vormen en leven.
Tot dusverre zijn de waarnemingen van atmosferen beperkt gebleven tot het "Hot-Jupiter" -type planeten die vaak opzwellen, hun atmosfeer verlengen en ze gemakkelijker waarnemen. Een recente reeks opmerkingen zal echter worden gepubliceerd in het nummer van 2 december van Natuur, hebben de ondergrens en uitgebreide waarnemingen van exoplanetaire atmosferen naar een superaarde verplaatst.
De planeet in kwestie, GJ 1214b passeert voor zijn moederster vanaf de aarde gezien, waardoor kleine verduisteringen mogelijk zijn die astronomen helpen bij het bepalen van kenmerken van het systeem, zoals de straal en ook de dichtheid. Eerder werk, gepubliceerd in het Astrophysical Journal in augustus van dit jaar, merkte op dat de planeet een ongewoon lage dichtheid had (1,87 g / cm3). Dit sloot een volledig rotsachtige of op ijzer gebaseerde planeet uit, evenals zelfs een gigantische sneeuwbal die volledig uit waterijs bestond. De conclusie was dat de planeet was omgeven door een dikke gasvormige atmosfeer en dat er drie mogelijke atmosferen werden voorgesteld die aan de waarnemingen konden voldoen.
De eerste was dat de atmosfeer tijdens de formatie rechtstreeks vanuit de protoplanetaire nevel werd aangemaakt. In dit geval zou de atmosfeer waarschijnlijk veel van de oersamenstelling van waterstof en helium behouden, omdat de massa voldoende zou zijn om te voorkomen dat deze gemakkelijk ontsnapt. De tweede was dat de planeet zelf voornamelijk bestaat uit ijs, kooldioxide, koolmonoxide en andere verbindingen. Als zo'n planeet zou ontstaan, zou sublimatie kunnen leiden tot de vorming van een atmosfeer die niet zou kunnen ontsnappen. Ten slotte, als een sterk bestanddeel van rotsachtig materiaal de planeet zou vormen, zouden uitgassen een atmosfeer van waterstoom uit geisers kunnen produceren, evenals koolmonoxide en kooldioxide en andere gassen.
De uitdaging voor het volgen van astronomen zou zijn om de spectra van de atmosfeer te matchen met een van deze modellen, of mogelijk een nieuwe. Het nieuwe team bestaat uit Jacob Bean, Eliza Kempton en Derek Homeier, werkzaam aan de Universiteit van Göttingen en de Universiteit van Californië, Santa Cruz. Hun spectra van de atmosfeer van de planeet waren grotendeels karakterloos en vertoonden geen sterke absorptielijnen. Dit sluit grotendeels de eerste gevallen uit waarin de atmosfeer voornamelijk waterstof is, tenzij er een dikke laag wolken het signaal ervan verduistert. Het team merkt echter op dat deze bevinding consistent is met een atmosfeer die grotendeels bestaat uit dampen van ijs. De auteurs zijn voorzichtig om op te merken dat "de planeet geen vloeibaar water zou bevatten vanwege de hoge temperaturen die in de hele atmosfeer aanwezig zijn".
Deze bevindingen tonen niet overtuigend de aard van de atmosfeer aan, maar beperken de degeneratie tot een met stoom gevulde atmosfeer of een atmosfeer met dikke wolken en nevel. Ondanks dat Bean de mogelijkheden niet volledig beperkt, merkt hij op dat de toepassing van transit-spectroscopie op een superaarde "een echte mijlpaal heeft bereikt op weg naar het karakteriseren van deze werelden". Voor verder onderzoek suggereert Bean dat "[f] follow-up observaties in infrarood licht met een langere golflengte nu nodig zijn om te bepalen welke van deze atmosferen op GJ 1214b bestaat."
