Een team van astronomen heeft met de James Webb-ruimtetelescoop een ontdekking gedaan die zomaar het boek over planetaire vorming opnieuw kan schrijven. Het gaat om het mysterieuze systeem YSES-1, dat zich onderscheidt van alles wat we tot nu toe kennen door—jawel—grote hoeveelheden zand.
De twee planeten in dit systeem, YSES-1 b en YSES-1 c, blijken hun atmosferen te vullen met ruwe silicazandkorrels. Valentina D’Orazi van het Nationaal Instituut voor Astrofysica vatte het treffend samen: “In de atmosferen van exoplaneten silicaatwolken waarnemen—oftewel wolken van zand—helpt ons beter te begrijpen hoe planetaire klimaten werken en uiteindelijk hoe planeten ontstaan. Daar bestaat immers weinig echte consensus over onder experts.”
Zandstormen op 300 lichtjaar van Nederland: YSES-1 ontrafeld
Het James Webb Space Telescope (JWST) was doorslaggevend voor deze doorbraak. YSES-1 b en YSES-1 c cirkelen om een ster op zo’n 300 lichtjaar afstand—voor ruimtebegrippen bijna in de achtertuin—en de ster zelf is met slechts 16,7 miljoen jaar een jonge ‘puber’ als je bedenkt dat ons eigen zonnestelsel ondertussen richting de 5 miljard tikt.
Volgens het vakblad Space lijken de zandwolken bij YSES-1 b en c zich “in de lucht” te handhaven dankzij een cyclus van verdamping en condensatie van siliciumdioxide—een vreemd familiefeestje waarin zand alle aandacht krijgt. Het is vergelijkbaar met ons eigen watercyclus op aarde, alleen is het daar, euh, een stuk stoffiger.
- Op YSES-1 c regent het letterlijk zand—silicaatdeeltjes vormen daar neerslag vanuit de wolken.
- YSES-1 b, nog volop in de groei, wordt omringd door een platte stofschijf die hem voedt met nieuwe silicaten en andere bouwstenen. Je ziet het aan de rechterkant van illustratie
.
- De afstand van deze planeten tot hun ster is gigantisch: vijf tot tien keer verder dan Neptunus naar onze zon ligt.
- Beide zijn grote gasreuzen, waarmee YSES-1 ons misschien dichterbij een antwoord brengt op de vraag hoe Jupiters en Saturnussen ontstaan—ook hier bij ons in de Melkweg.
Inkijkje in ons verre verleden
Nooit eerder werd er direct bewijs gevonden voor zandwolken in de atmosfeer van een exoplaneet. En dat niet alleen: het is meteen de eerste keer dat zulke silicaten zichtbaar zijn binnen een circumplanetaire schijf. Voor hen zonder abonnement op Nature: deze regio’s rond planeten zijn cruciaal om de bouwstenen van nieuwe manen en zelfs ringen te snappen.
Volgens D’Orazi is elk detail in YSES-1 als een tijdmachine: “Door dit systeem te bestuderen, kijk je eigenlijk rechtstreeks terug naar het begin van het zonnestelsel. Alsof je oude foto’s van de familie in de jaren ’70 opduikt—maar dan 4,5 miljard jaar geleden.”
Het onderzoek verscheen vorige maand in Nature na een presentatie tijdens de American Astronomical Society Meeting. Dus zodra je ‘s ochtends eens zand in je schoenen vindt op Zandvoort, kun je met recht zeggen: we zijn, stiekem, allemaal een beetje gemaakt van sterrenstof.