Die Untersuchung von außersolaren Planeten hat Entdeckungen ergeben, die die Erwartungen verwirrt und den Geist verwirrt haben! Ob es sich um Super-Erden handelt, die zu Diamantplaneten werden, mehrere felsige Planeten, die eng zusammenlaufen, oder „heiße Jupiter“ mit Spuren von gasförmigem Metall in ihrer Atmosphäre, es gibt keinen Mangel an Planeten, für die es hier im Sonnensystem keinen Vergleich gibt .
In dieser Hinsicht befindet sich WASP-12b in guter Gesellschaft. Dieser Hot-Jupiter, der sich in einem Sternensystem befindet, das 1400 Lichtjahre von der Erde entfernt in Richtung der Auriga-Konstellation liegt, wurde kürzlich von einem Team von Astronomen mit dem Hubble-Weltraumteleskop untersucht. Aufgrund der besonderen Natur seiner Atmosphäre, die den größten Teil des empfangenen Lichts absorbiert, anstatt es zu reflektieren, erschien dieser Planet bei Beobachtung durch das Hubble-Team pechschwarz.
Die Studie, in der ihre Ergebnisse detailliert beschrieben werden: „Die sehr niedrige Albedo von WASP-12b aus Spektralfinsternis-Beobachtungen mit Hubble“, Wurde kürzlich in veröffentlicht Das astrophysikalische Journal. Unter der Leitung von Taylor Bell, einem Forscher am Institut für Exoplanetenforschung (IREx) der McGill University, konsultierte das Team Daten aus dem Hubble-Weltraumteleskop-Bildgebungsspektrographen (STIS), um WASP-12b während einer optischen Sonnenfinsternis zu beobachten.
Wie alle heißen Jupiter hat WASP-12b eine ähnliche Masse wie Jupiter (1,35 bis 1,43 Jupitermassen) und umkreist seinen Stern sehr nahe. In einer Entfernung von nur 3,4 Millionen km (0,0119 Millionen Meilen) oder 0,0229 AE dauert es etwas mehr als einen Tag, um eine einzelne Umlaufbahn zu absolvieren. Aufgrund seiner Nähe ist eine Seite des Planeten ständig der Sonne zugewandt - d. H. Er ist mit seinem Stern gezeitengesperrt.
Aufgrund seiner Umlaufbahn werden die Temperaturen auf der Tagesseite des Planeten auf bis zu 2811 K (2538 ° C) geschätzt. Aufgrund dieser extremen Temperaturen können die meisten Moleküle auf der Tagesseite des Planeten nicht überleben, sodass sich keine Wolken bilden können, um Licht zurück in den Weltraum zu 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 bemerkten Bell und sein Team, als sie beobachteten, wie der Planet hinter seinem Stern vorbeiging (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 wurde. Ihre Beobachtungen ergaben jedoch kein reflektiertes Licht, was darauf hinwies, dass die der Sonne zugewandte Seite den größten Teil des empfangenen Lichts absorbierte.
Wie Bell in einer Presseerklärung der NASA erklärte, war dies ein ungewöhnlicher Fund: „Wir hatten 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 etwa 1366 K (1093 ° C) kühler, wodurch sich Wasserdampf und Wolken bilden können.
Bereits 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. Wie Bell angedeutet hat, zeigt diese neue Forschung nur, wie vielfältig diese Art von Gasriesen sein kann:
„Diese neue Hubble-Studie zeigt weiter die große Vielfalt unter der seltsamen Population heißer Jupiter. Sie können Planeten wie WASP-12b haben, die 4.600 Grad Fahrenheit und einige 2.200 Grad Fahrenheit haben, und beide werden heiße Jupiter genannt. Frühere Beobachtungen heißer Jupiter zeigen, dass der Temperaturunterschied zwischen der Tag- und der Nachtseite des Planeten mit den heißeren Tagesseiten zunimmt. Diese früheren Untersuchungen legen nahe, dass mehr Wärme auf die Tagesseite des Planeten gepumpt wird, aber die Prozesse wie Winde, die die Wärme auf die Nachtseite des Planeten transportieren, halten das Tempo nicht aufrecht. "
Seit seiner Entdeckung im Jahr 2008 haben mehrere Teleskope WASP-12b untersucht, darunter Hubble, das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA und das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA. Frühere Beobachtungen von Hubbles Cosmic Origins Spectrograph (COS) zeigten auch, dass der Planet möglicherweise an Größe und Masse verliert, weil überhitztes Material aus seiner Atmosphäre langsam auf den Stern gelangt.
Dies ist nur der neueste Fund in einer Reihe, der die Erwartungen der Wissenschaftler an Exoplaneten verwirrt hat. Je mehr wir über die Natur und Vielfalt dieser fernen Welten erfahren, desto verlockender erscheinen sie und desto attraktiver wird die Aussicht, sie eines Tages direkt zu erkunden!
