Wasserwolken au├čerhalb des Sonnensystems gefunden - eine erste

Zum ersten Mal haben Astronomen starke Hinweise auf Wasserwolken auf einem Körper außerhalb des Sonnensystems gefunden.

Neue Beobachtungen eines eisigen Objekts namens WISE 0855, das 7,2 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt, legen nahe, dass der "gescheiterte Stern" in seiner Atmosphäre Wasserwolken oder Wassereis enthält, so die Forscher.

"Wir würden erwarten, dass ein Objekt, das kalt ist, Wasserwolken hat, und dies ist der beste Beweis dafür", sagte Leitautor Andrew Skemer, ein Assistenzprofessor für Astronomie und Astrophysik an der Universität von Kalifornien, Santa Cruz, in einer Erklärung von der Universität freigegeben. [Frigid Brown Zwerg kann Wasser-Eiswolken haben (Video)]

WISE 0855 ist fünfmal massereicher als Jupiter und somit ein brauner Zwerg - ein Objekt, das zu groß ist, um ein Planet zu sein, aber zu klein, um die inneren Fusionsreaktionen der Sterne auszulösen (eine Tatsache, die einen anderen Namen für diese Körper erklärt: "gescheiterte Sterne ").

Die Wissenschaftler haben WISE 0855 im Jahr 2014 entdeckt, wobei sie Daten des WISE-Weltraumteleskops (Wide-field Infrared Survey Explorer) der NASA verwendeten. Eine spätere Arbeit (gemeinsam mit Skemer) veröffentlichte 2014 einige Hinweise auf Wasserwolken in der Objektatmosphäre, basierend auf begrenzten photometrischen Daten (wie hell das Objekt in spezifischen Lichtwellenlängen ist).

In der neuen Studie nutzten Skemer und seine Kollegen das Gemini North Teleskop auf Hawaii, um den braunen Zwerg 13 Nächte lang zu untersuchen. Gemini North befindet sich auf dem höchsten hawaiianischen Berg (Mauna Kea), in einer Höhe mit wenig Wasserdampf, um teleskopische Beobachtungen zu stören.

Diese Beobachtungen ermöglichten den Astronomen, die ersten spektroskopischen (Licht-Fingerabdruck-) Messungen von WISE 0855 durchzuführen. Das Team fand Wasserdampf und bestätigte auch die Temperatur des Objekts, die etwa minus 10 Grad Fahrenheit (minus 23 Grad Celsius oder 250 Kelvin) beträgt. Zum Vergleich, die Temperatur an der Spitze der Wolken Jupiter ist etwa minus 225 Grad Fahrenheit (minus 143 Grad Celsius oder 130 Kelvin).

WISE 0855 ist "fünfmal schwächer als jedes andere Objekt, das mit bodenbasierter Spektroskopie bei dieser Wellenlänge detektiert wird", sagte Skemer in einer anderen Erklärung. "Jetzt, wo wir ein Spektrum haben, können wir wirklich darüber nachdenken, was in diesem Objekt vor sich geht. Unser Spektrum zeigt, dass WISE 0855 von Wasserdampf und Wolken dominiert wird, mit einem Gesamtbild, das Jupiter auffallend ähnlich ist."

Insbesondere das Spektrum von WISE 0855 scheint den Eigenschaften der Wasserabsorption in der Jupiter-Atmosphäre sehr ähnlich zu sein. Aber es gibt auch einige Unterschiede, wie die Menge an Phosphin (eine Verbindung von Phosphor und Wasserstoff): Jupiter hat viel davon; WISE 0855 nicht.

Phosphin wird in den verbrühend heißen Innenräumen von Objekten erzeugt, so dass seine Anwesenheit in einem atmosphärischen Spektrum darauf hindeutet, dass viel Mischen stattgefunden hat. Basierend auf den Phosphinkonzentrationen scheint Jupiters Atmosphäre viel turbulenter zu sein als die von WISE 0855, sagten die Mitglieder des Studienteams.

Die neue Forschung wurde in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.