Exoplanet WASP-43b: Wolken aus flüssigem Gestein, aber überraschend ohne Methan
Erste Details über die Zusammensetzung des Exoplaneten WASP-43b kannten wir, nun folgten weitere Messungen. Sie zeichnen das Bild einer besonders extremen Welt.
(Bild: T. Müller (MPIA/HdA)/ CC BY-SA 4.0 Deed)
Der eng um seinen Stern kreisende Exoplanet WASP-43b hat zwei stark voneinander abweichende Hälften und auf der sternabgewandten Hälfte verhindern immense Stürme unter Wolken aus verflüssigtem Gestein oder Metall chemische Reaktionen. So beschreibt ein internationales Forschungsteam, was Beobachtungsdaten des Weltraumteleskops James Webb über den Himmelskörper verraten haben. Auf dem liegen die Temperaturen demnach zwischen etwa 600 und 1250 Grad Celsius, weswegen der "heiße Jupiter" dem größten Planeten unseres Sonnensystems abgesehen von Masse und Größe so überhaupt nicht ähnelt. Möglich wurde die Analyse, weil das Mid-Infrared Instrument (MIRI) ähnlich wie ein berührungsloses Thermometer funktioniert, erklären die Verantwortlichen.
Detaillierter Einblick möglich
WASP-43b ist etwa 280 Lichtjahre von uns entfernt und braucht für einen Umlauf um seinen Stern etwa 20 Stunden. Er ist ihm also extrem nah und zieht gleichzeitig aus unserer Perspektive vor ihm vorüber. Das haben sich die Forschenden nun erneut zunutze gemacht, denn schon mit dem Weltraumteleskop Hubble war es möglich, auf der Tagseite des Exoplaneten Wasserstoff nachzuweisen. Das war mit Messungen möglich, die vorgenommen wurden, während sich der Exoplanet aus unserer Perspektive direkt neben dem Stern befunden hat, bevor und nachdem er dahinter verschwunden ist. Für Analysen der Nachtseite widmet man sich dagegen dem Exoplaneten, bevor, während und nachdem er vor dem Stern vorüberzieht. Dafür war jetzt erst das Weltraumteleskop James Webb empfindlich genug.
Die Spektralmessungen des Exoplaneten haben demnach ergeben, dass es auf der Nachtseite kein Methan gibt. Das müsste dort aber durch chemische Reaktionen von Wasserstoff und Kohlenmonoxid entstehen, die es auf solchen Himmelskörpern typischerweise gibt – welche aber mit der eingesetzten Technik selbst nicht nachweisbar waren. Das Fehlen von Methan erklärt das Team mit den enormen Windgeschwindigkeiten, die zwischen der stets dem Stern zugewandten und der abgewandten Seite herrschen müssten. Die würden die Stoffe mit fast 9000 km/h über die Nachtseite jagen, weshalb gar nicht genug Zeit bliebe, um chemische Reaktionen einzugehen. Außerdem meinen sie, dass die immer noch sehr heiße Nachtseite von Wolken umhüllt wird, die aus flüssigen Gesteinströpfchen bestehen sollten.
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Insgesamt hätten die Daten eine "komplexe, unwirtliche Welt mit heftigen Winden, enormen Temperaturunterschieden" enthüllt, fasst Mitautorin Laura Kreidberg von dem Institut zusammen. Die nie dagewesene Detailtiefe dieser Beschreibung sei dem Weltraumteleskop James Webb zu verdanken. Die jetzt vorgestellte Forschungsarbeit unterstreiche auch einmal mehr, wie vielfältig die klimatischen Verhältnisse auf Exoplaneten sein können "und dass die Erde in vielerlei Hinsicht besonders ist". Mit dem Nahinfrarotspektrometer NIRSpec des Weltraumteleskops James Webb soll als nächstes nach Kohlenmonoxid auf WASP-43b gesucht werden, um die Hypothese weiter zu untermauern. Vorgestellt wird die bisherige Arbeit jetzt im Fachmagazin Nature Astronomy.
(mho)