1. Startseite
  2. Welt

Hubble-Daten liefern neue Erkenntnisse: Auf heißem Jupiter könnte es flüssige Edelsteine regnen

Erstellt:

Von: Max Partelly

Kommentare

Weltraumteleskop „Hubble“
Das Weltraumteleskop „Hubble“ liefert Forschern wichtige Informationen und Menschen weltweit beeindruckende Bilder vom Weltall. © picture alliance/dpa/PA Media | Nasa/Esa

Im Weltall gibt es Phänomene, die nur schwer vorstellbar sind. Forschern ist es nun gelungen, die Atmosphäre eines sogenannten heißen Jupiter zu analysieren.

Heidelberg - Unter der Leitung von Thomas Mikal-Evans vom Max-Planck-Institut für Astronomie hat ein Forscherteam Daten eines soganannten heißen Jupiter mit dem Namen WASP-121 b ausgewertet. Der Exoplanet befindet sich 855 Lichtjahre von der Erde entfernt und wurde 2015 im Sternbild Puppis entdeckt. Mithilfe des Hubble-Weltraumteleskops konnten die Forscher nun neue Daten auswerten - und machten erstaunliche Entdeckungen.

„Trotz der Entdeckung von Tausenden von Exoplaneten konnten wir bisher nur die Atmosphären eines kleinen Teils der Planeten untersuchen, da die Beobachtungen sehr schwierig sind“, erklärt der Leiter der Forschungsarbeiten Mikal-Evans. „Bisher haben die meisten dieser Messungen nur begrenzte Informationen geliefert, wie zum Beispiel grundlegende Details über die chemische Zusammensetzung oder die durchschnittliche Temperatur in bestimmten Unterregionen der Atmosphäre.“

Was aber fehlte, waren Informationen und Erkenntnisse über die genauen Bedingungen, die in diesen extremen Atmosphären vorherrschen - wie sich die Elemente dort verhalten.

Forschung zu heißem Jupiter: Daten zeigen Wasserkreislauf unter Extrembedingungen

Die neuen Daten gaben den Astronomen die Möglichkeit, die Bedingungen auf der Nachtseite des heißen Jupiter WASP-121 b in bisher unerreichtem Detail zu erforschen. Der Planet verfügt nämlich über eine Nacht- und eine Tagseite. Bei der Rotation um seinen Stern bleibt immer dieselbe Seite dem Stern zugewandt während die andere ihm abgewandt ist. Er hat also eine glühend heiße Seite und eine kühlere, wobei man sich von letzterer Wortwahl nicht täuschen lassen darf: Auch diese ist trotz der niedrigeren Temperaturen so heiß, dass beispielsweise Wasser nicht kondensieren kann.

„Um die gesamte Oberfläche von WASP-121 b zu untersuchen, haben wir mit Hubble Spektren während zweier kompletter Planetenumläufe aufgenommen“, erklärt Mitautor David Sing von der Johns Hopkins University in Baltimore in den USA*. So wurden Daten gesammelt, die sowohl über die Umstände auf der Tag- als auch der Nachtseite des Planeten Aufschluss geben. Diese Daten wurden zusammengeführt und Erkenntnisse gewonnen, wie die Atmosphäre eines Exoplaneten als globales System funktioniert.

Auch ein Wasserkreislauf konnte auf Basis der Daten modelliert werden. Das Interessante daran: Es kommt zu keinem Zeitpunkt zur Wolkenbildung, wie wir sie von der Erde kennen. Das Wasser hat hier einen eigentümlichen Kreislauf, der so noch nie auf einem Planeten erfasst worden ist.

Heißer Jupiter: 3000 Grad Celsius auf der Tagseite - 1500 Grad auf der Nachtseite

Auf der sprichwörtlichen Tagseite können die Temperaturen in der oberen Atmosphäre des beobachteten heißen Jupiter WASP-121 b auf bis zu 3000 Grad Celsius steigen. Im Artikel zu den Forschungsergebnissen heißt es hierzu, dass das Wasser in der Atmosphäre zu glühen beginnt. Die Moleküle zerfallen sogar in ihre atomaren Bestandteile. Auf der Nachtseite konnten mit den Hubble-Daten zwar weniger heiße Temperaturen festgestellt werden, aber bei noch immer ungefähr 1500 Grad kondensiert das Wasser zu keinem Zeitpunkt.

Durch diese extremen Temperaturunterschiede entstehen jedoch starke Winde, die den gesamten Planeten von Westen nach Osten umwehen. Die Winde reißen die aufgebrochenen Wassermoleküle mit und bringen sie auf die Nachtseite, wo sie sich bei den noch immer heißen aber niedrigeren Temperaturen wieder verbinden können. Sie werden zu Wasserdampf. So verbleiben sie, bis sie wieder auf die Tagseite geweht werden und der Kreislauf von neuem beginnt.

Exotische Planetenklasse: Heißer Jupiter

Der Name dieser vor über 25 Jahren entdeckten Planetenklasse leitet sich aus der dem Jupiter in unserem Sonnensystem ähnlichen Zusammensetzung ab. Sogenannte heiße Jupiter sind jupiterähnlicher Riesengasplaneten. Der Zusatz „heiß“ stammt aus der Eigenschaft, dass diese Planeten auf engen Bahnen nur wenige Sterndurchmesser von ihren Zentralsternen getrennt um diese kreisen. Durch diese Nähe werden die Planeten auf mehrere hundert bis einige tausend Grad Celsius erhitzt.

Keine Regenwolken - dafür aber Metallwolken und möglicherweise Edelsteinregen

Auch wenn Wasser bei derartig hohen Temperaturen keine Wolken bilden kann, haben die Forschenden herausgefunden, dass es wohl Wolken aus Metallen auf der Nachseite des heißen Jupiter gibt. Diese werden ebenfalls von den Winden um den Planeten geweht. Auf der Nachtseite kondensieren sie und könnten - so die Theorie des Teams - einen bisher einmaligen Regen aus flüssigen Edelsteinen verursachen.

„Es ist aufregend, Planeten wie WASP-121 b zu untersuchen, die sich sehr von denen in unserem Sonnensystem unterscheiden, denn sie ermöglichen es uns zu lernen, wie sich Atmosphären unter extremen Bedingungen verhalten“, sagt Mitautorin Joanna Barstow von der Open University in Milton Keynes in Großbritannien*.

Leiter Mikal-Evans gibt einen Ausblick, wo die Forschung weitergehen könnte: „Um diesen Planeten besser zu verstehen, werden wir ihn mit dem James-Webb-Weltraumteleskop innerhalb des ersten Jahres seines Betriebs beobachten.“(mda)*Merkur.de ist ein Angebot von IPPEN.MEDIA.

Auch interessant

Kommentare