Verdampfende Atmosphäre bei Exoplanet entdeckt
20. Dezember 2018
Astronomen haben WASP-69b mithilfe des Spektrographen CARMENES beobachtet
Quelle: Gabriel Perez Diaz (IAC)
Bei einem extrasolaren Gasplaneten mit der Bezeichnung WASP-69b hat ein internationales Team von Astronomen einen kometenähnlichen Schweif aus Heliumpartikeln nachgewiesen. Diese Entdeckung, an der Wissenschaftler der Universität Heidelberg maßgeblich beteiligt waren, gelang mithilfe des hochauflösenden Spektrographen CARMENES. Sie bietet neue Erkenntnisse darüber, wie atmosphärische Verdampfungsprozesse von Planeten ablaufen, und geben Aufschluss, wie die gasförmige Hülle von Gasplaneten wie beispielsweise des Neptuns abgestreift und diese in felsige Planeten verwandelt werden können. Die Forschungsergebnisse wurden in „Science“ veröffentlicht.
Das CARMENES-Instrument am 3,5-Meter-Teleskop des Calar Alto Observatoriums bei Almería, (Spanien) wurde eingesetzt, um die Atmosphäre von WASP-69b zu beobachten. Der Exoplanet befindet sich etwas mehr als 160 Lichtjahre von der Erde entfernt. Mit dem Spektrographen konnte die Zusammensetzung seiner Atmosphäre analysiert werden. Zusätzlich war es möglich, die Geschwindigkeit der Heliumteilchen sowie die Länge des von ihnen erzeugten Schweifes zu bestimmen. Angetrieben durch die hochenergetische Strahlung seines Zentralsterns entweicht das Heliumgas dem Gravitationsfeld von WASP-69b.
In ähnlicher Weise haben die Wissenschaftler auch vier andere Planeten analysiert und mit Daten einer Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA verglichen. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass Helium in den Atmosphären jener Planeten aufgefunden wird, die die größte Menge an Röntgen- und ultravioletter Strahlung von ihren Zentralsternen erhalten. Das könnte nach Angaben der Wissenschaftler eine Bestätigung dafür sein, dass hochenergetische Strahlung vom Zentralstern die gasförmige Hülle von Planeten abstreifen kann und diese damit in felsige Planeten mit einer ähnlichen Dichte wie der der Venus oder der der Erde verwandelt.
„Bisher konnte das Verdampfen von Planetenatmosphären nur durch weltraumgebundene Beobachtungen von Wasserstoff im fernen Ultraviolett untersucht werden. Mit CARMENES ist dies nun auch mit erdgebundenen Teleskopen und daher viel kostengünstiger möglich“, erklärt Prof. Dr. Andreas Quirrenbach, Direktor an der Landesternwarte Königstuhl am Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) und Projektleiter für den Spektrographen. „Außerdem können wir mit CARMENES die Strömungsgeschwindigkeit messen und erhalten damit zusätzliche Informationen, die wesentlich zu unserem Verständnis der zentralen physikalischen Prozesse beitragen.“
Das CARMENES-Instrument am 3,5-Meter Teleskop des Calar Alto Observatoriums bei Almería, (Spanien) wurde von einem Konsortium aus elf spanischen und deutschen Institutionen unter Führung der Landessternwarte Königstuhl entwickelt. Es wurde konzipiert, um nach erdähnlichen Planeten in der bewohnbaren Zone sogenannter M-Sterne zu suchen – der Region, in der die Bedingungen die Existenz von flüssigem Wasser ermöglichen.
