,
32 tweets,
6 min read
Read on Twitter
Exoplaneten zijn planeten rond andere sterren. Er zijn er al meer dan 3000 ontdekt en uit die ontdekkingen is af te leiden dat rond een ster gemiddeld meer dan 1 planeet draait. 1/
Als je dus wilt weten hoe uniek de aarde is, met vloeibaar water en leven, weten we nu dat planeten op zich zeker niet moeilijk te maken zijn. 2/
Deze statistieken weten we vooral door de Kepler missie, die in 2009 was gelanceerd. Kepler keek heel lang naar 1 klein hemel met een hele grote en gevoelige camera. 3/ 
Als een planeet voor een ster langsgaat, vanaf de aarde gezien, blokkeert de planeet een beetje licht. Deze kleine verduistering van de ster is waar Kepler naar zocht. 4/ commons.wikimedia.org/w/index.php?ti…
Natuurlijk heeft maar een klein deel van de planeten precies zo'n baan dat het voor de ster lijkt te gaan, en Kepler keek maar naar een klein deel van de hemel, dus Kepler kon maar een klein van de planeten vinden. Maar het vond er desalniettemin honderden 5/
Behalve de statistiek van planeten, willen we ook beter kijken naar hoe die planeten eruitzien. Met die lichtmeting kan je de grootte van de planeet bepalen. Voor planeten die dichtbij genoeg zijn, kun je ook het gewicht bepalen 6/
Dit kun je doen door de snelheid van de ster heel nauwkeurig te meten. Die wordt namelijk heen en weer geslingerd door de ster, net als een kogelslingeraar. Je neemt de massa van de ster aan, en dan kan je met de kennis van de zwaartekracht de massa van de planeet bepalen. 7/
Samen heb je dan de dichtheid van de planeet, wat je wat kan zeggen over de algemene samenstelling (is het vooral rots, zoals de aarde, of gas, zoals Jupiter?). 8/
(ik merk dat ik veel van mijn plaatjes over dit onderwerp niet bij de hand heb. Ik zal ze misschien vanavond of morgen toevoegen)
Voor de dichtstbijzijnde planeten kunnen we in principe ook bepalen wat de temperatuur is, en de precieze samenstelling van de atmosfeer is. Hierdoor zou je uiteindelijk kunnen afleiden of een planeet op de aarde lijkt en misschien leven heeft 9/
Dit kunnen we doen door het licht van de planeet (bijv. gereflecteerd sterlicht of infrarode warmtestraling van de planeet) te ontrafelen in verschillende kleuren (spectroscopie), zoals waterdruppels dat doen voor een regenboog. 10/
Verschillende moleculen laten verschillende, unieke, vingerafdrukken in het licht achter, en door het licht te ontrafelen kun je die moleculen dus detecteren. Door de metingen te vergelijken met modellen van het planeetlicht krijgen we hoeveelheid gassen en temperaturen. 11/
Dat klinkt heel mooi, maar is in de praktijk heel moeilijk. Vlak naast die planeet staat namelijk een enorme ster, die minstens 10.000x zo helder is. 12/
Voordat je een planeet ziet moet je dus óf het sterlicht weg zien te krijgen en dan een plaatje maken óf het planeetlicht te filteren zonder de planeet apart te zien. 13/
Er zijn nog maar een handjevol planeten bekend die we direct kunnen waarnemen. Ze zijn vaak enorm heet, groot, en ver weg van de ster. Die zijn namelijk het makkelijkst te zien. 14/
De andere planeten waar we de atmosfeer van kunnen waarnemen zijn ook vaak groot en heet, maar staan heel dicht bij de ster. Weer kunnen we gebruik maken van planeten die voor hun ster langsgaan 15/
Als de planeet voor de ster langsgaat, gaat deel van het licht door de planeetatmosfeer, en daar houden de moleculen het sterlicht maar voor bepaalde kleuren tegen. De andere kleuren laten ze gewoon door. Daardoor lijkt de planeet groter in sommige kleuren. 16/
Hiermee kunnen we dus weer de moleculen waarnemen. De planeten die voor de ster langsgaan, verdwijnen een half baantje later achter de ster. Eerst vang je dus het licht van ster+planeet op, daarna alleen van de ster. Het verschil geeft je direct het licht van de planeet! 17/
Door dit in het infrarood te doen, weten we ook wat over temperaturen. 18/
Een derde methode, die we in Leiden vooral verder hebben geholpen, is het scheiden van het planeet- en sterlicht door gebruikt te maken van de snelheid van de planeet. 19/
Dus in plaats van de snelheid van de ster te meten, meet je nu de snelheid van de planeet. Dat is weer heel moeilijk, omdat de ster veel meer licht geeft, maar die hete planeten gaan met een snelheid van 100 km per seconde(!) om de ster heen, waarde de snelheid snel verandert 20/
Weer gebruik je hier de unieke vingerafdruk van de moleculen in de planeetatmosfeer, die vaak niet in de ster zitten. We gebruiken hiervoor telescopen op de grond die vaak groter zijn (meer licht!) en geschikte instrumenten hebben. 21/
Iets wat we nu weten over exoplaneetatmosferen: op veel van die hete grote planeten is heet waterdamp (niet vloeibaar) en koolmonoxide te vinden, zoals verwacht. Ook hebben veel van die planeten een wolken- of stoflaag. Dit was wat minder verwacht door velen. 22/
In de nabije toekomst zullen nieuwe telescopen beschikbaar zijn. Met name de James Webb Space Telescope en nieuwe telescopen op de grond, met diameters van 40 meters. Hierdoor kunnen we kleinere, koudere planeten waarnemen, en veel betere metingen van de hete planeten doen 23/
De Europese ARIEL satelliet zal verder in de toekomst vele grote planeten gedetailleerd kunnen bestuderen. Ook wordt er hard gewerkt aan het vinden van de dichtstbijzijnde planeten, die makkelijker waar te nemen zijn, door telescopen op de grond en bv. de NASA satelliet TESS 24/
James Webb heeft wat problemen gehad, maar gaat hopelijk de ruimte in in 2021. Aan de Europese reuzentelescoop wordt al gebouwd en is hopelijk in 2025 klaar. Dan zullen we echt een hele boel nieuwe dingen leren over planeten, en met wat mazzel over leven in het heelal. 25/
Tot zover mijn zeer korte geschiedenis van exoplaneten. Ik zal vanmiddag nog even proberen aan te geven wat er in Nederland allemaal gebeurt op exoplanetengebied. end/
Licht gaat deels door de atmosfeer.
Bij verschillende kleuren is de gemeten grootte van de planeet anders.
Begin van de bouw van de E-ELT in Chili, gezien vanuit de ruimte.
