Doppelgesichtiger Planet

Ein extrasolarer Planet mit extremen Tag- und Nachtunterschieden

Weit von der Erde entfernt im Sternbild Andromeda kreisen mehrere Gasplaneten, die an Jupiter erinnern, um einen Stern. Dass es sie gibt, ist bereits seit mehreren Jahren bekannt, aber jetzt gelang Astronomen eine viel weiter gehende Beobachtung: Sie warfen einen Blick auf das Klima des innersten Planeten, der seiner Sonne wahrscheinlich immer die gleiche, stark aufgeheizte Seite zuwendet.

Seit 1995 sind die Planetenjäger auf der Fährte extrasolarer Planeten unterwegs. Bis heute haben sie 210 derartige Himmelskörper aufgestöbert, die um einen Stern außerhalb unseres Sonnensystems kreisen (Der interaktive extrasolare Planetenkatalog). Aber meistens ist über die Wanderer um eine Sonne nicht mehr bekannt als ihre reine Größe und Masse. Das ändert sich jetzt, denn in der Online-Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science (Scienceexpress) veröffentlicht ein internationales Forscher-Team die Erkenntnisse aus der systematischen Beobachtung eines extrasolaren Gasplaneten, die Aufschlüsse über die Bedingungen auf seiner Oberfläche zulässt (The Phase-Dependent Infrared Brightness of the Extrasolar Planet Y Andromeda b).

Eine Illustration der heißem, dem Stern Ypsilon Andromeda zugewandten Seite des Planeten (Bild: NASA/JPL-Caltech)

Der eng um den Stern Ypsilon Andromeda kreisende Planet mit der Bezeichnung Ypsilon Andromeda b wurde 1996 entdeckt, zwei weitere Gasplaneten um das selbe Zentralgestirn gingen den Planetenjägern 1999 ins Netz.

Vor vier Jahren spürten Astronomen dann Spuren von Wasser in diesem System auf (Blaue Planeten hoch oben am Sternenhimmel). Nun gelang es Wissenschaftlern mithilfe von speziellen Instrumenten des Spitzer-Weltraumteleskops die Bedingungen zu erforschen, die auf dem innersten der Planeten um Ypsilon Andromeda herrschen.

Joe Harrington von der University of Central Florida in Orlando und Kollegen von anderen Instituten in den USA und Großbritannien stellten auf dem Jahrestreffen der Division for Planetary Sciences der American Astronomical Society im kalifornischen Pasadena ihre neuen Erkenntnisse über Ypsilon Andromeda b vor. Sie hatten die Infrarot-Augen des Spitzer-Teleskops fünf Tage lang genutzt (The Multiband Imaging Photometer), um die Temperaturen auf dem Planeten, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, zu messen.

Ypsilon Andromeda b erinnert in vielem an Jupiter in unserem Sonnensystem, er hat aber nur circa 70 Prozent von dessen Masse und wie es aussieht, wendet er im Gegensatz zu unserem Nachbarplaneten seinem Stern immer die gleiche Hälfte zu. Ähnlich wie bei unserem Mond ist von Ypsilon Andromeda aus immer nur eine Seite des Planeten zu sehen, die andere Seite bleibt ständig abgewandt und dunkel.

Auf der Sonnenseite des Planeten, der in rund 4,6 Tagen einmal um das Zentralgestirn kreist, herrschen kontinuierlich Temperaturen um 1.650 Grad Celsius. Auf der Schattenseite ist es dagegen ständig relativ kalt, die Temperaturunterschiede zwischen den beiden Seiten sind extrem, sie betragen etwa 1.400 Grad Celsius. Joe Harrington erläutert:

Dieser Planet erfährt einen gigantischen Wärmestau in der Hemisphäre, die dem Stern zugewandt ist. Die Temperaturunterschiede zwischen der Tages- und der Nachtseite zeigen uns, wie der Energiefluss in der Atmosphäre des Planeten funktioniert. Im Grunde studieren wir das Wetter auf einem exotischen Planeten.

Von der Erde aus gesehen, sind abwechselnd beide Seiten von Ypsilon Andromeda b sichtbar. Das ermöglichte den Forschern eine Analyse der verschiedenen Licht- und Hitzeverhältnisse, die sie mit dem bekannten Orbit des Planeten synchronisierten.

Tag und Nacht auf Ypsilon Andromeda b (Bild: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Central Florida)

Die neuen Informationen tragen dazu bei, Gasplaneten wie den Jupiter auch außerhalb unseres Sonnensystems besser zu verstehen. Es handelt sich um die erste extrasolare Klimastudie.

Ypsilon Andromeda b absorbiert ständig Strahlung von seiner Sonne. Auf seiner Sonnenseite herrscht ständig Feuer, auf seiner dunklen Seite kühle Zeiten. Co-Autor Brad Hansen von der University of California erklärt:

Wenn man sich quer über den Planeten von der Nacht- zur Tagesseite bewegen würde, wäre der Temperatursprung äquivalent zu einem Sprung in einen Vulkan.

(Andrea Naica-Loebell)

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