Die Erforschung extrasolarer Planeten hat Entdeckungen enthüllt, die die Erwartungen durcheinander gebracht und den Verstand verwirrt haben! Ob es Super-Erden sind, die zu werden Diamantplaneten , mehrere Gesteinsplaneten eng beieinander umkreisen, oder „Hot Jupiters“ mit Spuren von gasförmiges Metall in ihrer Atmosphäre herrscht kein Mangel an Planeten, für die es hier im Sonnensystem keinen Vergleich gibt.
Insofern, WASP-12b ist in guter Gesellschaft. Dieser heiße Jupiter befindet sich in einem Sternensystem 1400 Lichtjahre von der Erde entfernt in Richtung des Der Treiber der Konstellation , wurde kürzlich von einem Team von Astronomen mit dem Hubble-Weltraumteleskop untersucht. Aufgrund der besonderen Beschaffenheit seiner Atmosphäre, die den größten Teil des empfangenen Lichts absorbiert, anstatt es zu reflektieren, erschien dieser Planet bei der Beobachtung des Hubble-Teams pechschwarz.
Die Studie, die ihre Ergebnisse detailliert beschreibt, “ Die sehr niedrige Albedo von WASP-12b aus Spektralfinsternisbeobachtungen mitHubble “, wurde kürzlich veröffentlicht inDas Astrophysikalische Journal.Unter der Leitung von Taylor Bell, einer Forscherin am Institut für Exoplanetenforschung (IREx) an der McGill University konsultierte das Team Daten der Hubble’s Weltraumteleskop-Bildgebungs-Spektrograph (STIS), um WASP-12b während einer optischen Sonnenfinsternis zu beobachten.
WASP-12b umkreist seinen Stern so nahe, dass er auf rekordverdächtige 2500°C erhitzt wird. Bildnachweis: ESA/C Carreau
Wie alle heißen Jupiter hat WASP-12b eine ähnliche Masse wie Jupiter (1,35 bis 1,43 Jupitermassen) und kreist sehr nahe um seinen Stern. Bei einer Entfernung von nur 3,4 Millionen km (2,115 Millionen Meilen) oder 0,0229 AE dauert es etwas mehr als einen Tag, um eine einzelne Umlaufbahn zu vollenden. Aufgrund seiner Nähe ist eine Seite des Planeten ständig seiner Sonne zugewandt – d.h. er ist mit seinem Stern verbunden.
Aufgrund seiner Umlaufbahn werden die Temperaturen auf der Tagseite des Planeten auf bis zu 2811 K (2538 ° C; 4600 ° F) geschätzt. Aufgrund dieser extremen Temperaturen können die meisten Moleküle auf der Tagseite des Planeten nicht überleben, sodass sich keine Wolken bilden können, die das Licht zurück in den Weltraum reflektieren. Infolgedessen dringt das meiste einfallende Licht tief in die Atmosphäre des Planeten ein, wo es von Wasserstoffatomen absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt wird.
Dies war es, was Bell und sein Team bemerkten, als sie den Planeten beobachteten, der hinter seinem Stern vorbeizog (auch bekannt als optische Sonnenfinsternis). Mit dem STIS überwachten sie das System auf Einbrüche im Sternenlicht, die anzeigen würden, wie viel reflektiertes Licht vom Planeten abgegeben wird. Ihre Beobachtungen entdeckten jedoch kein reflektiertes Licht, was darauf hindeutete, dass die der Sonne zugewandte Seite den größten Teil des empfangenen Lichts absorbierte.
Wie Bell in einer NASA erklärte Pressemitteilung Dies sei ein recht ungewöhnlicher Fund: 'Wir hätten nicht erwartet, einen so dunklen Exoplaneten zu finden', sagte er. „Die meisten heißen Jupiter reflektieren etwa 40 Prozent des Sternenlichts.“ Beobachtungen auf der Nachtseite des Planeten zeigen jedoch, dass die Dinge dort ganz anders sind. Auf dieser Seite sind die Temperaturen um 1366 K (1093 °C; 2000 °F) kühler, wodurch sich Wasserdampf und Wolken bilden können.
Künstlerische Darstellung von WASP 12-b, die aufgrund ihrer lächerlich engen Umlaufbahn um ihren Stern langsam verbraucht wird. Bildnachweis: NASA.
Zurück im Jahr 2013 entdeckten Wissenschaftler, die mit dem HST arbeiteten, Spuren von Wasserdampf in der Atmosphäre (und möglicherweise auch Spuren von Wolken), während sie die Tag-Nacht-Grenze untersuchten. Als Bell angegeben , diese neue Forschung zeigt nur, wie vielfältig diese Art von Gasriese sein kann:
„Diese neue Hubble-Forschung zeigt weiter die enorme Vielfalt unter der seltsamen Population heißer Jupiter. Sie können Planeten wie WASP-12b mit einer Temperatur von 4.600 Grad Fahrenheit und einige mit einer Temperatur von 2.200 Grad Fahrenheit haben, und beide werden heiße Jupiter genannt. Frühere Beobachtungen heißer Jupiter deuten darauf hin, dass der Temperaturunterschied zwischen der Tag- und der Nachtseite des Planeten mit den heißeren Tagseiten zunimmt. Diese frühere Forschung deutet darauf hin, dass mehr Wärme in die Tagseite des Planeten gepumpt wird, aber die Prozesse wie Winde, die die Wärme auf die Nachtseite des Planeten transportieren, halten nicht mit.“
Seit seiner Entdeckung in 2008 , haben mehrere Teleskope WASP-12b untersucht, darunter Hubble, NASA Spitzer Weltraumteleskop , und NASAs Chandra Röntgenobservatorium . Frühere Beobachtungen von Hubbles Spektrograph der kosmischen Ursprünge (COS) zeigte auch, dass der Planet möglicherweise an Größe und Masse verliert, weil überhitztes Material aus seiner Atmosphäre langsam auf den Stern akkretiert wird.
Dies ist nur der neueste Fund in einer Reihe, die die Erwartungen der Wissenschaftler an Exoplaneten durcheinander gebracht hat. Je mehr wir über die Natur und Vielfalt dieser fernen Welten lernen, desto verlockender erscheinen sie und desto reizvoller wird die Aussicht, sie eines Tages direkt zu erkunden!
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