Ein internationales Astronomenteam hat nicht nur Wolken auf dem fernen Exoplaneten WASP-127b entdeckt, sondern auch deren Höhe mit beispielloser Genauigkeit gemessen. Eine Präsentation auf dem European Science Congress (EPSC) 2021 zeigt, wie ein Team von Wissenschaftlern durch die Kombination von Daten aus Weltraum- und bodengestützten Teleskopen die obere Struktur der Atmosphäre des Exoplaneten aufdecken konnte. Dies öffnet den Weg für eine ähnliche Erforschung vieler anderer ferner Welten.
WASP-127b, mehr als 525 Lichtjahre von uns entfernt, ist ein "heißer Saturn" - ein riesiger Planet mit ähnlicher Masse wie Saturn, der sehr nahe an seiner Sonne kreist. Astronomen haben beobachtet, wie der Planet vor seinem Wirtsstern vorbeizieht, um Muster zu entdecken, die in das Sternenlicht eingebettet sind, während es durch die Atmosphäre des Planeten filtert und sich durch chemische Bestandteile verändert.
Durch die Kombination von Infrarotbeobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops und Messungen des sichtbaren Lichts mit dem ESPRESSO-Spektrographen am Very Large Telescope der ESO in Chile konnten Astronomen verschiedene Regionen der Atmosphäre erkunden. Die Ergebnisse brachten einige Überraschungen.
„Zuerst haben wir, wie bereits früher auf Planeten dieser Art entdeckt, das Vorhandensein von Natrium nachgewiesen, jedoch in einer viel geringeren Höhe als wir erwartet hatten. Zweitens gab es starke Signale von Wasserdampf im Infraroten, aber überhaupt nicht im Sichtbaren. Dies bedeutet, dass Wasserdampf auf niedrigeren Ebenen durch Wolken abgeschirmt wird, die im sichtbaren Wellenlängenbereich undurchsichtig, im Infraroten jedoch transparent sind“, sagte Romain Allard, der die Studie leitete.
Die kombinierten Daten der beiden Instrumente ermöglichten es den Wissenschaftlern, die Höhe der Wolken auf die atmosphärische Schicht mit Drücken von 0,3 bis 0,5 Millibar einzugrenzen.
„Wir kennen die Zusammensetzung der Wolken noch nicht, außer dass sie nicht wie auf der Erde aus Wassertröpfchen bestehen“, sagt Romain Allard. „Wir sind auch verblüfft, warum Natrium an einem unerwarteten Ort auf diesem Planeten gefunden wird. Weitere Forschungen werden uns helfen, nicht nur mehr über die Struktur der Atmosphäre zu erfahren, sondern auch über WASP-127b, das sich als sehr interessanter Ort herausgestellt hat.
WASP-127b macht in etwa vier Tagen eine komplette Umdrehung um seinen Stern, erhält 600-mal mehr Strahlung als die Erde und hat eine Temperatur von bis zu 1100 Grad Celsius. Dadurch schwillt der Planet auf einen Radius von 1,3 mal dem von Jupiter an, mit einer Masse von nur einem Fünftel der Masse von Jupiter, was ihn zu einem der am wenigsten dichten oder „flauschigen Exoplaneten“ macht, die jemals entdeckt wurden.
Die besondere Natur dieser flauschigen Planeten macht sie leicht zu beobachten, und daher ist WASP-127b ein idealer Kandidat für Forscher, die an atmosphärischen Eigenschaften arbeiten.
Die Beobachtungen der Gruppe mit dem ESPRESSO-Instrument zeigen auch, dass sich WASP-127b im Gegensatz zu den Planeten unseres Sonnensystems nicht nur in entgegengesetzter Richtung zu seinem Stern dreht, sondern auch in einer anderen als der äquatorialen Ebene.
"Diese Ausrichtung ist für den heißen Saturn im alten Sternensystem unerwartet und könnte durch einen unbekannten Mond verursacht werden", sagte Romain Allard. "All diese einzigartigen Eigenschaften machen WASP-127b zu einem Planeten, der in Zukunft sehr genau untersucht wird."
2021-09-26 01:31:40
Autor: Vitalii Babkin