07.12.2018

Vom Sternwind verweht

Exoplanet zieht kometenähnlichen Schweif aus Helium hinter sich her.

Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Instituts für Astro­physik der Universität Göttingen hat entdeckt, dass der extra­solare Gas­planet WASP-69b einen kometen­ähnlichen Schweif aus Helium­partikeln hinter sich herzieht. Angetrieben durch die Strahlung seines Zentral­sterns entweicht das Gas aus der Atmosphäre des Exo­planeten.

Abb.: Künstlerische Impression des Exoplaneten WASP-69b vor seinem...
Abb.: Künstlerische Impression des Exoplaneten WASP-69b vor seinem Zentralstern (Bild: G. Perez Diaz, IAC)

Der Planet wurde während eines Transits beobachtet, als er vor seinem Stern vorüber­zog. Dabei verdeckten der Planet und seine Atmosphäre einen Teil des Stern­lichts. „In einem Bereich des Spektrums, in dem Helium­gas Licht absorbiert, haben wir eine größere und länger anhaltende Ver­dunklung des Sternen­lichts beobachtet", sagt Haupt­autorin Lisa Nortmann. Die Mitarbeiterin des Instituto de Astrofísica de Canarias ist ehemalige Doktorandin am Institut für Astro­physik Göttingen. „Die längere Dauer dieser Absorption lässt den Schluss zu, dass der Planet einen Schweif hat."

Das Team untersuchte zudem auch vier andere Planeten sowie die Zentral­sterne der insgesamt fünf Exo­planeten. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass Helium in den Atmo­sphären jener Planeten registriert wird, welche der stärksten Röntgen- und extrem ultra­violetten Strahlung ausgesetzt sind. „Dies ist ein erster großer Schritt, um heraus­zufinden, wie sich die Planeten-Atmosphären im Laufe der Zeit entwickeln“, sagt Mitautor Mathias Zech­meister vom Institut für Astro­physik Göttingen. „Die Ergebnisse solcher Studien könnten bestätigen, dass hoch­energetische Strahlung vom Zentral­stern die gas­förmige Hülle von Gas­planeten abstreifen kann. So könnten sie sich in felsige Planeten mit einer ähnlichen Dichte wie die der Venus oder der Erde verwandeln.“

Die Ergebnisse erschließen ein neues Forschungs­feld. Dieses ermöglicht es, Verdampfungs­prozesse in einer großen Anzahl von Planeten zu vergleichen. Unter anderem könnte die Frage beantwortet werden, ob leichte Planeten mit einer sehr kurzen Umlauf­zeit tatsächlich die Kerne früherer Gas­riesen wie Jupiter sind, deren Atmo­sphären in der Nähe ihrer Sterne verdampft sind. Um die Atmo­sphäre von WASP-69b zu beobachten, wurde das Carmenes-Instrument verwendet, das am 3,5-Meter-Teleskop des Calar Alto Observatoriums in Almería, Spanien, installiert ist. Mit diesem Spektro­grafen lässt sich sowohl sicht­bares als auch infra­rotes Licht mit hoher Genauigkeit untersuchen.

U. Göttingen / DE

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