Het weer op een verre bruine dwerg blijft al 7,5 jaar hetzelfde
Op aarde verandert het weer voortdurend. Maar wat als je naar een wereld kijkt die miljarden kilometers verderop rondzweeft in de ruimte? Sterrenkundigen ontdekten dat het weerpatroon op zo'n object al meer dan zeven jaar bijna precies hetzelfde is gebleven. Dat is opvallend, want de atmosferen van dit soort objecten worden juist bekend om hun grillige, wisselende wolkenpatronen.
Het object heet Ross 458C. Het is een zogeheten bruine dwerg: een hemellichaam dat te licht is om als ster te branden, maar te zwaar en heet is om een gewone planeet te zijn. Je kunt het zien als een mislukte ster, of als een extreem zware planeet die op zichzelf door de ruimte zweeft. Ross 458C is bovendien vrij koel voor een bruine dwerg, met een atmosfeer die eerder aan een kille gasplaneet doet denken dan aan een ster.
Vlekken die met de draaiing meebewegen
Bruine dwergen draaien vaak snel om hun eigen as, net als Jupiter. Omdat hun atmosfeer niet overal even helder of donker is, wisselen ze in helderheid terwijl ze draaien. Dat komt waarschijnlijk door vlekken en wolkenpatronen die niet gelijk over het hele oppervlak verdeeld zijn: wetenschappers noemen dit "patchiness", oftewel een ongelijkmatige, vlekkerige atmosfeer.
Een onderzoeksteam bekeek Ross 458C met de James Webb-ruimtetelescoop (JWST) en vergeleek deze nieuwe metingen met oudere waarnemingen van de Hubble-ruimtetelescoop uit 2019. Tussen de twee metingen zat een periode van meer dan 7,5 jaar. Toch bleek de lichtcurve, de grafiek die laat zien hoe de helderheid van het object op en neer gaat tijdens het draaien, in beide gevallen verrassend hetzelfde. Zowel de vorm van de curve als de sterkte van de helderheidsveranderingen kwamen goed overeen.
De onderzoekers berekenden ook de draaiperiode van Ross 458C opnieuw: 11,57 uur, met een onzekerheid van 0,09 uur. Dat is bijna het dubbele van de eerder gemeten periode van 6,75 uur (met een onzekerheid van 1,58 uur) uit de Hubble-data. Volgens de onderzoekers kwam die oudere meting waarschijnlijk door een meetfout: de Hubble-waarnemingen waren minder nauwkeurig en duurden te kort om het echte, dubbelgepiekte patroon goed te herkennen. Wat leek op een snellere omwenteling, was eigenlijk een verkeerd geïnterpreteerd stukje van de werkelijke, langzamere draaiing.
De sterkte van de helderheidsveranderingen, gemeten in hetzelfde golflengtegebied als de oude Hubble-data, kwam uit op 1,47 procent (met een onzekerheid van 0,18 procent). Dat is opnieuw vergelijkbaar met wat Hubble destijds al mat.
Wat betekent dit (nog) niet: Deze stabiliteit is nu bij één object, Ross 458C, vastgesteld over één specifieke tijdspanne van 7,5 jaar. Dat betekent niet dat alle bruine dwergen zo'n stabiel weerpatroon hebben, of dat dit patroon voor altijd zo blijft. Andere bruine dwergen laten juist wél snelle veranderingen zien. Verder onderzoek moet uitwijzen hoe vaak zo'n langdurige stabiliteit voorkomt en wat de atmosfeer van Ross 458C zo bijzonder stabiel maakt.
Deze ontdekking helpt sterrenkundigen begrijpen hoe atmosferen van planeetachtige objecten zich over lange tijd gedragen. Voor de zoektocht naar het weer op exoplaneten, planeten buiten ons zonnestelsel, is dat waardevolle kennis: het laat zien dat wolkenpatronen niet altijd chaotisch en onvoorspelbaar zijn, maar soms juist opvallend standvastig kunnen blijven.
Bron: Multi-Epoch Stability in the Rotational Modulation of the Planetary-Mass Companion Ross 458C