Astronomen beobachten den Supersturm auf einem entfernten Exoplaneten

Zukünftige interstellare Flüge werden den Exoplaneten HD209458b wahrscheinlich nicht als Ausflugsziel enthalten. "Es ist definitiv kein Ort für schwache Nerven", sagte Ignas Snellen von der Universität Leiden in den Niederlanden, der ein Team von Astronomen mit dem Very Large Telescope (VLT) zur Beobachtung von HD209458b führte, einem der am besten untersuchten Planeten, die um uns herum kreisen andere Sterne. Aber Snellen sagte dem Space Magazine, dass es äußerst aufregend ist, diesen Supersturm entdecken zu können, und ein gutes Zeichen dafür ist, mögliches Leben auf anderen, erdähnlicheren Planeten zu finden.

"Astronomen haben dies seit mehr als einem Jahrzehnt versucht", sagte Snellen in einer E-Mail, "im Grunde genommen seit die ersten Exoplaneten entdeckt wurden. Wir lernen jetzt viel über die Atmosphäre dieses Gasriesen, wie welche Gase es gibt, wie heiß es ist, über seine Zirkulation. Aber wir würden das wirklich gerne für erdähnliche Planeten tun. Das wird interessant sein, denn mit den gleichen Techniken könnten wir herausfinden, ob es Leben auf diesen Planeten geben könnte. “

HD209458b (inoffiziell Osiris genannt) ist ein Exoplanet mit etwa 60% der Jupitermasse, die einen sonnenähnlichen Stern umkreist, der 150 Lichtjahre von der Erde entfernt in Richtung des Sternbilds Pegasus liegt.

Es umkreist in einer Entfernung von nur einem Zwanzigstel der Erdumlaufbahn um die Sonne und wird von seinem Mutterstern, einem gelben Zwerg mit 1,1 Sonnenmassen und einer Oberflächentemperatur von 6000 K, intensiv erwärmt. Der Planet hat eine Oberflächentemperatur von etwa 1000 Grad Celsius auf der heißen Seite. Da der Planet immer die gleiche Seite zu seinem Stern hat, ist eine Seite sehr heiß, während die andere viel kühler ist.

So wie große Temperaturunterschiede auf der Erde starke Winde verursachen, verursachen dieselben Prozesse auf HD209458b starke Winde. Aber selbst die Hurrikane der Erde sind nichts im Vergleich zu den Superstürmen dieses Exoplaneten.

Mithilfe des leistungsstarken CRIRES-Spektrographen auf dem VLT konnten das Team des Instituts für Weltraumforschung der Universität Leiden (SRON) und des MIT in den USA schwache Fingerabdrücke erkennen und analysieren, die die starken Winde zeigten. Sie beobachteten den Planeten ungefähr fünf Stunden lang, als er vor seinem Stern vorbeiging. "CRIRES ist das einzige Instrument auf der Welt, das Spektren liefern kann, die scharf genug sind, um die Position der Kohlenmonoxidlinien mit einer Genauigkeit von 1 Teil von 100.000 zu bestimmen", sagte Teammitglied Remco de Kok. „Mit dieser hohen Präzision können wir erstmals die Geschwindigkeit des Kohlenmonoxidgases mithilfe des Doppler-Effekts messen.“

Die Astronomen konnten auch die Geschwindigkeit des Exoplaneten direkt messen, wenn er seinen Heimatstern umkreist, eine Premiere für Exoplanetenstudien. "Der Planet bewegt sich mit 140 km / s und der Stern bewegt sich mit 84 Metern / Sekunde", sagte Snellen, "also mehr als tausendmal langsamer. Sowohl Stern als auch Planet umkreisen den gemeinsamen Schwerpunkt des Systems. Wenn wir beide Geschwindigkeiten haben und Newtons Gravitationsgesetze anwenden, können wir einfach nach den Massen der beiden Objekte suchen. “

Der Grund, warum dieser Planet so gut untersucht ist, ist, dass er das hellste bekannte Transitsystem am Himmel ist. "Der Planet bewegt sich von der Erde aus gesehen alle dreieinhalb Tage einmal vor seinem Stern", sagte Snellen. „Das dauert ungefähr 3 Stunden. Während dieser drei Stunden filtert ein kleines Stück Sternenlicht durch die Atmosphäre des Planeten und hinterlässt einen Abdruck der molekularen Absorptionslinien, die wir jetzt gemessen haben. “

Ebenfalls zum ersten Mal haben die Astronomen gemessen, wie viel Kohlenstoff in der Atmosphäre dieses Planeten vorhanden ist. „Es scheint, dass H209458b tatsächlich so kohlenstoffreich ist wie Jupiter und Saturn. Dies könnte darauf hinweisen, dass es auf die gleiche Weise gebildet wurde “, sagte Snellen.

Snellen hofft, dass Astronomen durch die Verfeinerung dieser Techniken eines Tages die Atmosphäre erdähnlicher Planeten untersuchen und feststellen können, ob das Leben auch anderswo im Universum existiert.

"Dies wird jedoch ungefähr hundertmal schwieriger sein als das, was wir jetzt tun", sagte er. „Insbesondere Sauerstoff und Ozon sind sehr interessant. Auf der Erde haben wir nur Sauerstoff in der Atmosphäre, weil er ständig vom lebenden Organismus mit Photosynthese von Pflanzen produziert wird. Wenn es eine Art globale Katastrophe geben würde und alles Leben auf der Erde aussterben würde, einschließlich Pflanzen und das in den Ozeanen, würde der gesamte Sauerstoff in der Erdatmosphäre schnell verschwinden. Daher wäre es äußerst aufregend, Sauerstoff in der Atmosphäre eines erdähnlichen Planeten zu finden! Etwas, von dem man für die Zukunft träumen kann! “

Quellen: ESO, E-Mail-Interview mit Ignas Snellen

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