James Webb ontdekt voor het eerst chemische reactie in atmosfeer van exoplaneet

De James Webb-telescoop heeft het chemische profiel van de atmosfeer van een exoplaneet vastgelegd, meldt ruimtevaartorganisatie ESA. Daarin werden voor het eerst tekenen van een actieve chemische reactie bij een dergelijke exoplaneet ontdekt.

Astronomen deden de ontdekking in de atmosfeer van WASP-39b, een exoplaneet op ongeveer 700 lichtjaar van de aarde. De James Webb-telescoop heeft een profiel van de atmosferische bestanddelen van die planeet opgeleverd en een groot aantal bestanddelen geïdentificeerd, waaronder zwaveldioxide. Dat is een molecuul dat wordt geproduceerd door chemische reacties. Een dergelijke reactie wordt in gang gezet door het licht van de ster nabij de planeet. WASP-39b draait in slechts vier aardse dagen om zijn ster heen en heeft een oppervlaktetemperatuur van 900 graden, schrijft ook Nature.

Er werd al vermoed dat er chemische reacties plaatsvinden in de atmosfeer van de exoplaneet, maar dit is de eerste keer dat er concreet bewijs is voor fotochemie op exoplaneten. Volgens ESA kunnen de bevindingen gebruikt worden om onze kennis over exoplaneetatmosferen te vergroten. De data kan mogelijk ook bijdragen aan de technologische kennis die nodig is om tekenen van bewoonbaarheid op planeten te interpreteren.

Wetenschappers konden de ontdekking doen met drie van de meetinstrumenten van James Webb. De telescoop kon het licht van de ster waarnemen terwijl het door de atmosfeer van WASP-39b werd gefilterd. Aan de hand hiervan kon een team van meer dan 300 astronomen onder meer water, koolmonoxide, natrium en kalium vinden, naast het eerdergenoemde zwaveldioxide. Eerder werd al kooldioxide aangetroffen.

James Webb werd na jaren vertraging vorig jaar op eerste kerstdag gelanceerd vanuit Frans-Guyana. De telescoop is inmiddels gearriveerd op zijn uiteindelijke baan rondom het L2-punt. In juli publiceerde NASA de eerste beelden van de ruimtetelescoop. Onlangs legde de telescoop ook de Pillars of Creation en nieuwe beelden van de Tarantulanevel vast. Tweakers publiceerde eerder dit jaar een achtergrondverhaal over James Webb.

Een artistieke impressie van de WASP-39b-exoplaneet. Bron: NASA, ESA, CSA en J. Olmsted

Reacties (32)

[dasiro]

De reactie zelf is niet waargenomen, enkel een spectrum dat overeen komt met een stof die het gevolg is van een chemische reactie. Het feit dat stoffen met elkaar reacties aangaan is inherent aan heterogene molecuulvorming. Dit is een universeel gegeven, dus helemaal niet verwonderlijk dat de gevolgen ervan elders dan op aarde worden waargenomen.

[Dooxed]

"Er werd al vermoed dat er chemische reacties plaatsvinden in de atmosfeer van de exoplaneet, maar dit is de eerste keer dat er concreet bewijs is voor fotochemie op exoplaneten." Niet verwonderlijk, maar eerste keer dat er bewijs voor gevonden is.

[Fly-guy]

Wetenschap leeft ook van het bewijzen van bekende zaken. Het is mooi dat we (met aan zekerheid) vermoeden dat er reacties plaatsvinden, het is mooier dat we dat kunnen bewijzen, en zo mogelijk, nog mooier dat we kunnen bewijzen dat het instrument geschikt is om het te bewijzen.

[Gameboy]

Met dien verstande dat in de wetenschap nooit sprake is van 100% onomstotelijk bewijs, zoals veel mensen dat interpreteren

Een wetenschappelijke theorie kan wel zodanig coherent zijn dat alle waargenomen zaken verklaard kunnen worden met de beschrijvingen en modellen van die theorie, terwijl er geen enkele waarneming is gedaan die niet strookt met de theorie. Als er "voldoende" experimenten zijn gedaan die allemaal door de theorie en diens modellen kunnen worden verklaard, wordt er algemeen aangenomen dat deze theorie de werkelijkheid goed genoeg beschrijft om te kunnen zeggen dat deze "bewezen" is.

Maar er is altijd ruimte voor randgevallen die (nog) niet zijn gevonden/ontdekt, waarmee je nooit zult kunnen zeggen dat iets zonder mogelijke twijfel en volledig is bewezen. Het is simpelweg een kwestie van: we hebben nog geen experiment of waarneming kunnen doen die onze theorie tegenspreekt of onderuit haalt, dus we kunnen ermee werken alsof het de waarheid is. Maar dat zal anders worden zodra er een waarneming of experiment wordt gedaan die wel de theorie tegenspreekt of niet kan worden verklaard met die theorie.

Dan zal die theorie moeten worden bijgespijkerd, totdat het begrip en de modellen ervan ook die nieuwe waarnemingen/experimenten kunnen verklaren. en dan zijn we weer bij het vorige punt, dat het goed genoeg is om ermee te werken als beschrijving van de waargenomen werkelijkheid

[Kermit123]

De beroemde frase: " met een aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid hebben we vaste gesteld..."

[Sorcerer8472]

Het waarnemen van het spectrum is dan wel weer bijzonder omdat dit de eerste keer is dat deze stof wordt waargenomen op een exoplaneet blijkbaar.

Dit artikel is verwoord op een manier die duidelijker maakt wat er bijzonder aan is: https://www.nasa.gov/feat...here-as-never-seen-before

[PilatuS]

Het zou leuk zijn als Webb een chemische reactie vind op een exoplaneet waarvan we zeker weten dat deze niet natuurlijk voorkomt

[3raser]

Is het überhaupt mogelijk voor Webb om chemische reacties te herkennen als wij ze niet kennen? Ik neem aan dat die reacties worden gevonden op basis van het licht wat van de planeet af komt. Dan ga ik er voor het gemak ook even vanuit dat we alleen lichtpatronen kunnen herkennen van welke we het bestaan kennen. Anders is het gewoon een ongeïdentificeerde lichtfrequentie. Of mis ik iets?

[chime]

Wel dat is zo, maar het aantal chemische elementen is nogal beperkt en door ons vrij goed gekend.

[robg1984]

Wat als er chemische elementen zijn op andere planeten die wij niet kennen, simpelweg omdat die op aarde niet bestaan?

[SH4D3H]

Die kans is niet heel groot. Het "probleem" met elementen die we nog niet hebben ontdekt, is dat ze ontzettend instabiel zijn en binnen bijna onmeetbaar korte tijd vervallen in andere (bekende) elementen. PBS Space Time heeft er laatst een interessante video over gemaakt.

[robg1984]

Thanks, interessant filmpje, erg leerzaam. Evenals de overige videos!

[JoStad]

Chemische/fysische elementen zijn na de oerknal (via een bepaalde logica) ontstaan en zijn onafhankelijk van de plaats.

[Yggdrasil]

Grotendeels waar maar er zijn elementen die een niet in de natuur voorkomen omdat ze erg instabiel zijn en snel weer vergaan. Die kunnen echter wel in het laboratorium opnieuw worden gemaakt, hoewel ook daar hun levensduur natuurlijk maar kort is. Zie https://www.youtube.com/watch?v=prvXCuEA1lw voor een interessante uitleg hierover.

In principe zijn die dus plaatsgebonden. De kans dat we die echter kunnen meten en aantreffen in de atmosfeer van een exoplaneet is vrijwel nul.

[Fly-guy]

Niet perse. Het zou redelijk opzienbarend zijn als Webb nucleaire reacties/stoffen (in bepaalde concentraties) zou ontdekken op aardachtige planeten.

Daarnaast zijn er nog talloze producten die (voor zover bekend) niet "spontaan" (lees door de natuur) gemaakt worden, maar waar wij als mens voor zorgen.

Dat soort producten zijn ofwel een aanwijzing voor leven, of voor nochtans onbekende reacties, beide zijn interessant.

[Tintel]

ja, een plastic zak in de baan om een planeet is wel het toppunt.

Maar serieus; op zich zouden stoffen die door de natuur worden gemaakt ook wel erg boeiend zijn; organisch materiaal dus.
(Maar wat jij zegt ik ook waar - alles wat ongewoon is, is dus boeiend)

[Alfa1970]

Correctie, het aantal chemische elementen dat bij de mensheid bekend is, is nogal beperkt en nogal niet zo goed bekend, er worden nog steeds nieuwe ontdekkingen gedaan met/over die zogenaamd goed bekende elementen.
Misschien dat er elementen bestaan die gecreëerd kunnen worden die wel stabiel zijn maar vooralsnog onbekend zijn bij de mensheid. En ja, sommige elementen op de periodieke tabel kunnen alleen worden gecreëerd, ze komen niet in de natuur voor (alle elementen boven #92, en element 43 dat niet op aarde voorkomt).

[dasiro]

hij doelt op het feit dat wij stoffen produceren die we op aarde in onze natuur niet vinden

[CivLord]

Dat bepaalde chemische reacties niet natuurlijk voorkomen hoeft niet te betekenen dat wij die chemische reacties niet kennen.
Voor zover ik weet ontstaan o.a. CFK's en PFAS niet bij reacties die onder natuurlijke omstandigheden voorkomen. Wanneer we daar sporen van aantreffen in het spectrogram van een planeetatmosfeer dan zou dat een teken kunnen zijn van geavanceerde intelligente bewoners.
Natuurlijk moeten we dan eerst alles wat we weten over natuurlijke omstandigheden opnieuw gaan herbeoordelen en kijken of er op de geobserveerde planeet omstandigheden zijn waarbij deze stoffen toch op natuurlijke wijze kunnen ontstaan.

Een andere interpretatie van 'niet natuurlijk' zou 'niet a-biotisch' kunnen zijn. Dus niet afkomstig van scheikundige processen tussen vaste stoffen, vloeistoffen en gassen die in de ondergrond, de atmosfeer en eventueel vloeistoflichamen aanwezig zijn of via geologische processen vrijkomen. Oftewel chemische reacties die wijzen op biologische processen.
Eén van deze 'bio-markers' zou de aanwezigheid van zuurstof gas zijn (O2). Zuurstof is een vrij reactief element dat erg graag reageert met allerlei andere elementen. Zonder constante aanvulling van zuurstof zal er dus geen tot zeer weinig zuurstof in een atmosfeer aanwezig zijn. Ons zijn geen geologische processen bekend waarbij zuurstof in voldoende mate vrij komt om in een atmosfeer detecteerbaar te worden; zelfs niet onder extreme omstandigheden op exoplaneten. De aanwezigheid van zuurstof gas in een atmosfeer zou dus erg moeilijk aan iets anders toe te wijzen zijn dan leven. Maar dat leven zou niet complexer hoeven te zijn dan algen of bacteriën.

[DirtyBird]

Ik meen dat er jaren geleden al in de atmosfeer van Venus werden waargenomen die samen voorkomen in een aflopende reactie, wat erop zou duiden dat ze actief worden geproduceerd.
Nooit meer wat van gehoord dus zal wel ontkracht zijn

[Rouwette]

De James Webb hoeft zich dus niet te vervelen met de vele paneten die in de door ons geachte baan rond de ster beweegt te gaan analyseren. Levert een hoop data op denk ik

[xzaz]

Die planeet, als die nog bestaat is dus hel op aarde.

[glennoo]

Nee, het is hel op WASP-39b.

[MartijnH333]

Een planeet stop zeer waarschijnlijk niet binnen 700jaar met bestaan ;-)

[Silent7]

Nee als de theorie van Chemische evolutie voorafgaand aan biologische evolution klopt zouden daar geheel andere biologie kunnen ontstaan, als daar een complex geheel als wij hier hebben uit zou komen dan zou de aarde eruit zien als een "LEH op WASP-39b

[Fluttershy]

700 lichtjaar afstand is niet echt "op aarde" heh?

[Sebas1979]

Dit is wel erg vanuit je aardse bubbel gereageerd hoor, de bewoners van WASP-39b omschrijven het zelf liever als 'gematigd warm'.

[Jan-Will3m]

Hier 2 links naar wetenschappelijke websites.

https://allesoversterrenk...edt-atmosfeer-van-gasrij/

https://www.mpia.de/news/science/2022-17-wasp39b-update

[Durango]

'The truth is out there' Het blijft indrukwekkend elke keer zulk groot nieuws van de JWST.

[icceni]

Bijzonder dat er zo'n gedetailleerd chemish profiel kan worden opgesteld. Daar het nog niet zo lang geleden is dat het opzienbarend was dat alleen al het bestaan van een exoplaneet kon worden aangetoond.
Waar ik benieuwd naar ben is hoe precies wordt aangetoond dat de zwaveldioxide in de atmosfeer van de planeet gevormd wordt. Zou het niet van elders gekomen kunnen zijn, of in de planeet, of aan het oppervlak?

[CivLord]

De detectiemethode is (nog) niet zo heel gevoelig. Dat we zwaveldioxide spectrografisch kunnen waarnemen op deze afstand betekend dus dat de concentratie redelijk groot is. Ze zullen geconcludeerd hebben dat een andere bron van zwaveldioxide, anders dan de reactie in de atmosfeer onder invloed van licht, niet tot de juiste concentratie heeft kunnen leiden om gedetecteerd te kunnen worden.

[UraniumBullet]

ik vindt dit alltijd wel mooi om te horen, dat de James Webb Telescope weer iets heeft waargeomen.