Voor het eerst radiosignalen opgevangen van een planeet buiten ons zonnestelsel

Zet je voor: een planeet zo groot als Jupiter, op grote afstand van de aarde, en toch vangen we zijn radiosignaal op. Dat is precies wat een team astronomen is gelukt met de planeet Beta Pictoris b. Voor het eerst is radio-straling direct van een exoplaneet (een planeet buiten ons zonnestelsel) waargenomen, in plaats van van de ster waar hij omheen draait.

Deze planeet is een gasgigant, ongeveer zoals Jupiter maar dan groter en veel jonger. Hij draait rond de ster Beta Pictoris. Wetenschappers zijn al lang benieuwd naar het magnetisch veld van planeten buiten ons zonnestelsel. Zo'n magnetisch veld is belangrijk: het beschermt de atmosfeer van een planeet, beïnvloedt hoe de planeet omgaat met de wind van zijn ster, en vertelt iets over wat er in de kern van de planeet gebeurt. Maar tot nu toe kon niemand dat magnetisch veld bij een exoplaneet echt meten.

Hoe zag men dit signaal?

De onderzoekers gebruikten de MeerKAT-radiotelescoop, een groot netwerk van schotels in Zuid-Afrika. Ze zagen snelle, terugkerende uitbarstingen van radiostraling, plus een soort van constant achtergrondsignaal. Deze straling zat in het frequentiebereik van 0,85 tot 3,5 gigahertz. Dat is te vergelijken met de frequenties die je op sommige radiozenders of wifi-netwerken vindt, maar dan afkomstig van een planeet op enorme afstand.

Belangrijk is dat deze straling sterk "circulair gepolariseerd" is. Dat betekent dat de radiogolven op een heel specifieke, draaiende manier trillen. Dat is precies het soort signaal dat je verwacht van een mechanisme dat "electron cyclotron maser instability" heet: elektronen die rond magnetische veldlijnen bewegen en daarbij radiogolven uitzenden. Dit is hetzelfde proces dat aurora's (poollichten) veroorzaakt op planeten in ons eigen zonnestelsel, zoals Jupiter en Aarde.

Een sterk magnetisch veld

Uit de hoogste frequentie van het signaal kunnen onderzoekers afleiden hoe sterk het magnetisch veld van de planeet minstens is. Bij Beta Pictoris b komt dat neer op minimaal 1.250 gauss. Ter vergelijking: het magnetisch veld van de aarde is ongeveer 0,5 gauss. Het veld van deze verre planeet is dus duizenden keren sterker dan dat van onze eigen aarde.

Dit is de eerste keer dat wetenschappers de sterkte van een magnetisch veld van een exoplaneet direct hebben kunnen meten. Eerder kon dit alleen bij planeten in ons zonnestelsel, of indirect worden geschat bij planeten elders.

Wat betekent dit (nog) niet: Dit is één waarneming, gedaan door één onderzoeksteam met één telescoop. Het is de eerste keer dat zo'n signaal duidelijk aan een planeet zelf kon worden toegeschreven, in plaats van aan zijn ster. Herhaalde metingen door andere teams zijn nodig om dit resultaat te bevestigen en beter te begrijpen. Ook is 1.250 gauss een minimumwaarde: het werkelijke magnetisch veld zou nog sterker kunnen zijn.

Toch is deze ontdekking veelbelovend. Als het lukt om bij meer exoplaneten radiostraling op te vangen, kunnen astronomen straks bij veel meer verre planeten hun magnetisch veld meten. Dat helpt weer om te begrijpen hoe deze planeten zijn ontstaan en hoe hun atmosferen zich gedragen.

Bron: Discovery of radio emission from the exoplanet β Pictoris b