Mithilfe von Daten mehrerer Teleskope haben Astronomen Wolken auf einem Gasriesen-Exoplaneten entdeckt, der etwa 520 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Die Beobachtungen waren so detailliert, dass die Höhe der Wolken und die Struktur der oberen Atmosphäre mit großer Genauigkeit bestimmt werden konnten. Diese Arbeit wird uns helfen, die Atmosphären von Exoplaneten besser zu verstehen und nach Welten zu suchen, die möglicherweise günstige Bedingungen für das Leben haben.
Die Rede ist vom 127 entdeckten Exoplaneten WASP-2016b. Er ist sehr heiß und umkreist seinen Stern so nah, dass sein Jahr nur 4,2 Tage dauert. Der Exoplanet ist 1,3-mal größer als Jupiter. Seine Atmosphäre ist dünn und verdünnt – und ideal für die Analyse ihres Inhalts anhand des Lichts, das von ihrem Mutterstern durch sie hindurchgeht. Astronomen unter der Leitung von Romain Allart von der Universität Montreal in Kanada kombinierten Infrarotdaten des Hubble-Weltraumteleskops und optische Daten des ESPRESSO-Instruments des Very Large Telescope, um die verschiedenen Schichten der Atmosphäre von WASP-127b zu untersuchen.
"Zunächst haben wir das Vorhandensein von Natrium gefunden, aber in einer viel geringeren Höhe als erwartet", sagte Allarta. „Zweitens gab es starke Signale von Wasserdampf im Infrarotbereich, aber überhaupt keine im sichtbaren Wellenlängenbereich. Das bedeutet, dass Wasserdampf in tieferen Schichten von Wolken abgeschirmt wird, die für sichtbare Wellenlängen undurchlässig, aber im Infrarotbereich transparent sind.“
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Die Zusammensetzung der Atmosphären von Exoplaneten herauszufinden, ist keine leichte Aufgabe. Das liegt daran, dass wir die meisten Exoplaneten nicht direkt sehen können, wir schließen auf ihre Anwesenheit basierend auf der Wirkung, die sie auf ihre umgebenden Sterne haben. Einer von ihnen wird dunkler und heller – wenn ein Exoplanet zwischen uns und einem Stern vorbeizieht, wird das Licht des Sterns ziemlich schwächer.
Wenn er dies oft genug und regelmäßig tut, dann ist dies eines der deutlichen Anzeichen für einen umlaufenden Exoplaneten. Wenn Sternenlicht die Atmosphäre eines Exoplaneten passiert, können Wellenlängen im Spektrum von verschiedenen Elementen absorbiert werden. Diese Signaturen werden Absorptionslinien genannt und können entschlüsselt werden, um zu sehen, was sich in dieser Atmosphäre befindet. Genau das taten Allarta und sein Team, indem sie hochauflösende Absorptionsdaten verwendeten, um die Wolkenhöhe auf eine überraschend niedrige Wolkenschicht mit einem atmosphärischen Druck von 0,3 bis 0,5 Mbar einzugrenzen.
Astronomen sagen, dass ihre Analyse auch einige seltsame Dinge darüber enthüllte, wie WASP-127b seinen Wirtsstern umkreist. WASP-127b rotiert nicht nur in entgegengesetzter Richtung zu seinem Stern, sondern auch in einem sehr ausgeprägten Winkel, fast um die Pole des Sterns. Es wird angenommen, dass das System etwa 10 Milliarden Jahre alt ist, was bedeutet, dass in diesem speziellen Gebiet definitiv etwas Seltsames vor sich geht.
All diese einzigartigen Eigenschaften machen WASP-127b zu einem Planeten, der in Zukunft sehr intensiv untersucht werden wird.
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