Hoe onderzoek je de atmosfeer van een planeet die je nauwelijks kunt zien? Ignas Snellen zoekt het antwoord in licht. Samen met zijn onderzoeksgroep ontwikkelt hij methoden waarmee de zwakke signalen van verre planeten te onderscheiden zijn van het veel fellere licht van hun sterren. Zo worden onbereikbare werelden toch meetbaar.

Kerngegevens

• Naam: Ignas Snellen
• Geboren: 1970
• Vakgebied: observationele astrofysica en exoplaneten
• Verbonden aan: Universiteit Leiden, Sterrewacht Leiden
• Bekend van: meetmethoden voor atmosferen en draaiing van exoplaneten
• Onderscheiding: Spinozapremie 2022

Van een lichtpuntje naar een wereld

Snellen is hoogleraar sterrenkunde en wetenschappelijk directeur van de Sterrewacht Leiden. Zijn onderzoek richt zich op planeten rond andere sterren dan onze zon. Op zijn eigen onderzoekspagina beschrijft hij hoe zijn groep technieken ontwikkelt om hun atmosferische samenstelling en klimaat te bestuderen. De enorme afstanden en het zwakke planeetlicht maken dat bijzonder lastig. [1]

De vingerafdruk van een atmosfeer

Bij spectroscopie wordt licht uitgesplitst naar golflengte. Moleculen nemen licht op bij karakteristieke golflengten en laten zo herkenbare patronen achter. Het team zoekt die patronen in zeer gedetailleerde spectra. De beweging van een planeet verschuift haar signaal door het dopplereffect. Dat helpt om het te onderscheiden van licht van de ster en verstoringen door de aardatmosfeer. [2]

In 2010 detecteerde het team met deze techniek koolmonoxide in de atmosfeer van de hete gasreus HD 209458 b. Daarmee werd zichtbaar hoeveel informatie in een zwak spectrum verborgen zit. Het gaat om metingen en analyse van licht, niet om een gedetailleerde foto van wolken boven een planeet. [2]

Een dag van ongeveer acht uur

In 2014 leidde Snellen onderzoek waarmee voor het eerst de rotatiesnelheid van een exoplaneet werd bepaald. Met de Very Large Telescope onderzocht het team Beta Pictoris b, een jonge gasreus. De verbreding van spectrale lijnen verried dat verschillende delen van de draaiende planeet naar ons toe en van ons af bewegen. [3]

De metingen wezen op een snelheid rond de evenaar van ongeveer 25 kilometer per seconde. In combinatie met de geschatte straal volgde een rotatieperiode van ongeveer acht uur. Dat is de duur van een omwenteling om de eigen as, niet de omlooptijd rond de ster. [4]

Erkenning voor nieuwe manieren van kijken

In 2022 ontving Snellen de Spinozapremie voor zijn baanbrekende onderzoek. De Sterrewacht Leiden benadrukte daarbij zowel zijn slimme meetmethoden als het werk van zijn team. Het doel reikt verder dan grote gasplaneten: uiteindelijk willen onderzoekers ook kleinere, mogelijk bewoonbare werelden kunnen karakteriseren. [5]

Waarom Snellen bij de pioniers hoort

Voor AstroGies belichaamt Snellen een pionier van nu: iemand die nieuwe vragen bereikbaar maakt door beter te leren meten. Wat zit er in een planeetatmosfeer? Hoe snel draait die wereld? Welke omstandigheden heersen er?

Een atmosfeer onderzoeken is nog geen leven aantonen. Eventuele aanwijzingen voor biologische activiteit vragen om meerdere metingen en zorgvuldige uitsluiting van andere verklaringen. Juist die combinatie van nieuwsgierigheid en terughoudendheid maakt dit onderzoeksgebied zo boeiend.

Bronnen

• [1] Ignas Snellen — persoonlijke onderzoekspagina, Universiteit Leiden
• [2] ESO — wetenschappelijke achtergrond van hogeresolutiespectroscopie voor ELT-HIRES
• [3] ESO — Length of Exoplanet Day Measured for First Time (2014)
• [4] Snellen en collega’s — The fast spin-rotation of a young extrasolar planet (2014)
• [5] Sterrewacht Leiden — Spinoza Prize for Ignas Snellen (2022)

Lees ook: Henrietta Swan Leavitt — het heelal meetbaar maken →

← Bekijk alle pioniers