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Exoplaneten: Bislang größter Atmosphären-Katalog beantwortet erste Fragen

Astronomen haben bislang mehr als 2000 Planeten bei anderen Sternen entdeckt. Bei zehn von ihnen untersuchten sie jetzt intensiv die Atmosphäre – und lösten damit zugleich ein Rätsel um fehlendes Wasser.

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Künstlerische Darstellung der zehn untersuchten "heißen Jupiter"

(Bild:  NASA, ESA, and D. Sing (University of Exeter))

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Astronomen haben mit den Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer die Atmosphären von zehn fernen Planeten bei anderen Sternen untersucht. Das Ergebnis ist der bislang größte Katalog von Atmosphären extrasolarer Planeten, wie das internationale Forscherteam um David Sing von der britischen Universität Exeter im Fachblatt Nature berichtet. Die Analyse löse unter anderem das Rätsel, warum manche sogenannte heiße Jupiter scheinbar weniger Wasser besitzen als erwartet, teilte das europäische Hubble-Informationszentrum in Garching bei München mit.

Astronomen haben bislang rund 2000 Planeten bei anderen Sternen entdeckt – Tausende weitere harren als Kandidaten noch ihrer Bestätigung. Bei vielen dieser Exoplaneten handelt es sich um "heiße Jupiter". Das sind große Gasriesen wie der Jupiter, die ihren Stern jedoch in sehr geringer Entfernung umkreisen und dadurch von dessen Strahlung stark aufgeheizt werden. Die große Nähe zu ihrem Heimatstern erschwert die Beobachtung dieser Planeten, weil das Licht des Sterns alles überstrahlt. Dennoch ist es Wissenschaftlern gelungen, einige dieser fernen Gasriesen zu untersuchen. Überraschenderweise scheinen manche deutlich weniger Wasser zu besitzen als erwartet.

Mit Hilfe der Weltraumteleskope Spitzer und Hubble analysierten die Forscher nun erstmals die Atmosphären von zehn heißen Jupitern systematisch, vom Ultraviolett- bis zum Infrarotlicht. Dazu wählten sie solche Exoplaneten, die von der Erde aus gesehen regelmäßig vor ihrem Stern vorbeiwandern. Der Stern durchleuchtet dann die Atmosphäre von hinten, die so im Spektrum des Sternenlichts ihren chemischen "Fingerabdruck" hinterlässt. "Wir haben festgestellt, dass die Planetenatmosphären deutlich vielfältiger sind als wir erwartet haben", berichtet Sing in der Mitteilung des Hubble-Informationszentrums.

Anhand der Spektren konnten die Forscher nicht nur verschiedene chemische Elemente und Moleküle in den Planetenatmosphären identifizieren, sondern auch wolkenverhangene und wolkenfreie Planeten unterscheiden. Die Wolken bestehen nicht aus Wasserdampf, sondern aus anderen chemischen Verbindungen wie etwa Silikaten. Während sich bei den wolkenfreien Planeten deutliche Zeichen von Wasser fanden, erschienen wolkenverhangene Planeten wasserarm. Da die nachgewiesenen Wolken und Dunst das Signal von Wasser verschleierten, sei das Wasser bei diesen Planeten lediglich schlechter zu sehen, argumentieren die Forscher. Das Rätsel des scheinbar fehlenden Wassers sei damit gelöst.

Exoplaneten (18 Bilder)

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(mho)