WASP-121 b: Exoplanet mit Regen aus Edelsteinen und exotischem Wasserkreislauf

Auf Exoplaneten WASP-121 b gibt es einen exotischen Wasserkreislauf und Metallwolken, aus denen es flüssige Edelsteine regnet. Das hat ein Forschungsteam vom Max-Planck-Institut für Astronomie ermittelt und damit einmal mehr gezeigt, wie detailliert unsere Beobachtungen solch ferner Welten bereits sind. Es ist das erste Mal, dass der komplette Wasserkreislauf eines Exoplaneten beobachtet wurde, ordnen die Forscher und Forscherinnen die Bedeutung ein. Außerdem haben sie genügend Daten gesammelt, um die Zusammensetzung der Wolken zu ermitteln. Die bestehen hauptsächlich aus Metallen wie Eisen, Magnesium, Chrom und Vanadium. Das Fehlen von Aluminium und Titan könnte dadurch erklärt werden, dass die kondensiert und herabgeregnet sind. Auf der Erde wären das Rubine und Saphire, nur wären sie in der extremen Umgebung dort eben flüssig.

Lesen Sie auch

Astronomie: Höllisch heißer Exoplanet noch bizarrer als bekannt

Nichts Vergleichbares im Sonnensystem

Entdeckt worden war WASP-121 b, er umkreist einen 855 Lichtjahre von uns entfernten Stern. Von dem ist er nur 0,026 Astronomische Einheiten entfernt (ungefähr ein Fünfzehntel der Entfernung des Merkur von der Sonne), für einen Umlauf braucht er lediglich 30 Stunden. Gleichzeitig ist er aber etwa doppelt so groß wie der Jupiter und hat eine um ein Fünftel größere Masse als der größte Planet des Sonnensystems. WASP-121 b ist ein heißer Jupiter, zu dem es bei der Sonne keine Entsprechung gibt. Die Analyse des Teams um Thomas Mikal-Evans vom Max-Planck-Institut für Astronomie liefert nun wertvolle Einblicke in den Aufbau solcher Exoplaneten. Dafür haben die Astronomen und Astronominnen mit dem Weltraumteleskop Hubble zwei komplette Umlaufe abgebildet.

Herausgefunden haben sie so, dass es auf der kontinuierlich dem Stern zugewandten Seite des Exoplaneten teilweise bis zu 3000 Grad Celsius heiß wird. Bei diesen Temperaturen beginne Wasser zu glühen und zerfalle in seine atomaren Bestandteile. Von extremen Winden auf die 1500 Grad kühlere Nachtseite geweht, können sich die Atome dort wieder verbinden und Wasserdampf bilden. Der werde dann wieder auf die Tagseite geweht, wo der Kreislauf von Neuem beginne. Zu keiner Zeit seien die Temperaturen auf dem Gasplaneten niedrig genug, dass sich Wasserwolken oder gar Regen bilden könne. Rekonstruiert haben sie den Kreislauf anhand von Spektren der Tag- und Nachtseite von WASP-121 b sowie Modellen.

Lesen Sie auch

WASP-76b: Ein Exoplanet auf dem es Eisen regnet

Die Messdaten zu den dort vorkommenden Metallen lassen nicht ganz so genaue Aussagen zu, erklärt das Team noch. Dass das nicht dort gemessene Aluminium mit Sauerstoff zur Verbindung Korund kondensiert ist und in tiefere Schichten geregnet ist, sei lediglich "eine wahrscheinlich Erklärung". Mit Verunreinigungen aus den aber nachgewiesenen Metallen Chrom, Eisen, Titan oder Vanadium würde das dann auch jene Edelsteine bilden, die wir als Rubin und Saphir kennen – nur eben in flüssiger Form. Die ganze Studie ist jetzt im Fachmagazin Nature Astronomy erschienen. Die Forscher und Forscherinnen wollen WASP-121 b mit dem Weltraumteleskop James Webb weiter erforschen und damit unter anderem die Windgeschwindigkeit messen.

(mho)