Uberlebensstrategie von Exoplaneten
Wie „heiße Jupiter“ in Sternnahe existieren konnen.
Ein Team um Kristina Kislyakova vom Grazer Institut fur Weltraumforschung der Osterreichischen Akademie der Wissenschaften hat eine Methode vorgestellt, wie sich auch aus einer Entfernung von mehr als 150 Lichtjahren auf planetare Magnetfelder schließen lässt, die die Planetenatmospharen vor stellaren Winden schutzen.
Abb.: Schnitt durch die 3D-Simulation (links); die blauen und roten Punkte zeigen die Verteilung von neutralem bzw. ionisiertem Wasserstoff, einschließlich der Protonen des Sternwinds, der von rechts auf die Magnetosphäre des Planeten trifft (Geometrie, rechts, Einheiten jeweils Millionen Kilometer; Bild: K. G. Kislyakova et al. / AAAS)
Die Grazer Forscherin und ihre Kollegen analysierten im Detail Transitbeobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop und fanden eine starke Absorption in der Lyman-Alpha-Wasserstofflinie des heißen Jupiters HD 209458b. „Da sich diese Jupiter-ahnlichen Gasriesen sehr nahe um ihre Sterne bewegen, sind sie extremer Strahlung und Sternwinden ausgesetzt, die mit den Atmospharen wechselwirken“, erlautert Kislyakova. Der hohe Energiefluss des Sterns fuhrt dazu, dass die aufgeheizte Atmosphare solcher Gasriesen sich weit in den Weltraum erstreckt. Dadurch ist der außerste Teil der Atmosphare nicht so wie bei der Erde vollstandig von einer Magnetosphare geschutzt.
Kristina Kislyakova hat durch die Anwendung von komplexen Computermodellen die Strahlungs- und Sternwindwechselwirkung mit HD209458b modelliert und nach Losungen gesucht, welche die Hubble-Beobachtungen erklaren konnen. Entscheidend dabei ist das Aufheizen der Atmosphare des Planeten durch die extreme ultraviolette Strahlung und wie der Sternwind auf jenen Teil der Atmosphare trifft, der außerhalb des planetaren Magnetfeldes liegt. „Wie unsere Untersuchungen zeigen, ist das Magnetfeld von HD 209458b nur zirka zehn Prozent des Magnetfelds von Jupiter betragt. Trotzdem ist es stark genug, um zu verhindern, dass die Planetenatmosphare vollstandig von den Sternenwinden weggeblasen wird“, fasst Kislyakova zusammen.
ÖAW / OD
