De planeet, HAT-P-32b, is bijna twee keer zo groot als Jupiter en verliest zijn atmosfeer door dramatische straalstromen van helium die zich voor en achter hem ontvouwen terwijl hij door de ruimte reist. Deze staarten zijn meer dan 50 keer zo lang als de straal van de planeet. De ontdekking is gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.

Het is niet voor het eerst dat er een staart van ontsnappend materiaal van een planeet afkomt. Ze kunnen het gevolg zijn van een botsing waarbij een spoor van stof en puin vrijkomt. Of ze kunnen worden veroorzaakt door de hitte van een nabije ster die de atmosfeer van een planeet activeert en de ruimte in blaast. Maar staarten die zo lang zijn als die van HAT-P-32b zijn echt opmerkelijk.

'Het is opwindend om te zien hoe gigantisch lang deze staarten zijn in vergelijking met de grootte van de planeet en zijn moederster', zegt Zhoujian Zhang, NASA Sagan fellow aan de Universiteit van Californië in Santa Cruz. Hij leidde het team dat deze ontdekking deed in het kader van het HET Exospheres Project van de Universiteit van Texas in Austin. Het HET Exospheres Project bestudeert de atmosferen van planeten buiten ons zonnestelsel.

Transit

Om meer te leren over de atmosfeer van planeten buiten ons zonnestelsel, kunnen astronomen hun moederster observeren terwijl de planeet ervoor langs trekt. Dit wordt een "transit" genoemd. Een voorbeeld hiervan is de overgang van Venus tussen de aarde en de zon.

Tijdens een transit schijnt de ster licht door de atmosfeer van de planeet - als die er is. Met behulp van een methode die "spectroscopie" wordt genoemd, kunnen astronomen dit licht bestuderen om vast te stellen welke elementen er in de atmosfeer aanwezig zijn. Met spectroscopie wordt het licht opgedeeld in een spectrum, net als wit licht dat door een prisma schijnt. Verschillende kleurbanden in het spectrum komen overeen met verschillende elementen.

Eerdere studies hadden de staarten van HAT-P-32b ontdekt. Maar omdat astronomen de planeet alleen hadden waargenomen terwijl hij voor zijn ster langs trok, bleef de ware grootte van de staart onbekend.

We zouden dit niet hebben gezien zonder de waarnemingen in een lang tijdsbestek die we kunnen doen met de Hobby-Eberly Telescoop", zegt Caroline Morley, assistent-professor aan de Universiteit van Texas in Austin en hoofdonderzoeker van het HET Exospheres Project. Het stelde ons in staat om deze planeet zijn volledige baan te observeren.

Het team van Zhang observeerde HAT-P-32b gedurende meerdere nachten, waarbij het moment waarop de planeet voor de ster kruiste werd vastgelegd, evenals observaties in de dagen ervoor en erna. Dit omvatte de volledige tijd die de planeet nodig heeft om rond zijn ster te draaien, zodat de volledige omvang van zijn staart zichtbaar werd.

De staarten van HAT-P-32b worden waarschijnlijk veroorzaakt doordat de atmosfeer van de planeet wordt afgekookt door zijn moederster. De planeet is wat astronomen een 'hete Jupiter' noemen, wat betekent dat hij groot, heet en gasvormig is en een nauwe baan om zijn ster heeft. Zijn baan is zo nauw dat de hitte van zijn moederster ervoor zorgt dat het gas in de atmosfeer van HAT-P-32b uitzet. De atmosfeer is zo uitgedijd dat een deel ontsnapt is aan de zwaartekracht van de planeet en in een baan rond de ster is getrokken.

'Onze bevindingen bij HAT-P-32b kunnen ons helpen te begrijpen hoe andere planeten en hun sterren op elkaar inwerken', aldus Morley. 'We kunnen zeer nauwkeurige metingen doen aan hete Jupiters, zoals deze, en onze bevindingen vervolgens toepassen op een groter aantal planeten.'