Bislang schwerstes Element in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen
Entdeckung von Barium in den Hochatmosphäre zweier ultraheißen Gasriesen wirft Fragen auf.
Mit Hilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO haben Astronomen das schwerste Element entdeckt, das jemals in der Atmosphäre eines Exoplaneten gefunden wurde: Barium. Die Entdeckung von Barium in großen Höhen in den Atmosphären der ultraheißen Gasriesen WASP-76 b und WASP-121 b ist eine Überraschung und wirft Fragen zur Beschaffenheit und Dynamik der exotischen Atmosphären solcher Planeten auf.
WASP-76 b und WASP-121 b sind ultraheiße Jupiter: Sie sind von der Größe her mit Jupiter vergleichbar, besitzen jedoch extrem hohe Oberflächentemperaturen von über tausend Grad Celsius. Die Ursache dafür ist die große Nähe zu ihren Sternen, was auch bedeutet, dass ein Umlauf um den jeweiligen Stern nur ein bis zwei Tage dauert. Dias führt zu exotischen Eigenschaften solcher Planeten. Bei WASP-76 b vermuten die Forscher beispielsweise, dass es Eisen regnet.
Doch die Wissenschaftler waren überrascht, in den oberen Atmosphären von WASP-76 b und WASP-121 b Barium zu finden, das 2,5 Mal schwerer ist als Eisen. „Angesichts der hohen Schwerkraft der Planeten würden wir erwarten, dass schwere Elemente wie Barium schnell in die unteren Schichten der Atmosphäre fallen“, erklärt Olivier Demangeon von der Universität Porto.
Der Nachweis von Barium in den Atmosphären dieser beiden ultraheißen Jupiter deutet darauf hin, dass diese Planetenkategorie noch sonderbarer sein könnte als bisher angenommen. Für die Forscher stellt sich die Frage, welcher natürliche Prozess dazu führen könnte, dass dieses schwere Element in diesen Exoplaneten in so großen Höhen vorkommt. „Derzeit sind wir uns über die Mechanismen noch nicht im Klaren“, so Demangeon.
Die Bestimmung der Zusammensetzung der Atmosphäre eines Exoplaneten erfordert eine sehr spezielle Ausrüstung. Das Team nutzte das ESPRESSO-Instrument am VLT der ESO in Chile, um Sternenlicht zu analysieren, das durch die Atmosphären von WASP-76 b und WASP-121 b gefiltert worden war.
MPIA / RK
Weitere Infos
- Originalveröffentlichung
T. Azevedo Silva et al.: Detection of Barium in the atmospheres of ultra-hot gas giants WASP-76b & WASP-121b, Astron. Astroph. 666, L10 (2022); DOI: 10.1051/0004-6361/202244489 - Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal
