Neues Forschungsfeld

Göttinger Wissenschaftler entdecken bei Gasplanet Schweif aus Helium

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Exoplanet mit Heliumschweif: künstlerische Impression des Gasplaneten WASP-69b vor seinem Zentralstern. Göttinger Astrophysiker gehören zu dem internationalen Forscherteam, das die Veränderung der Planeten-Atmosphäre untersucht.

Göttingen. Forscher haben entdeckt, dass der Gasplanet namens WASP-69b einen kometenähnlichen Schweif aus Helium hinter sich her zieht.

Angetrieben durch die Strahlung seines Zentralsterns entweiche das Gas aus der Atmosphäre des Exoplaneten, berichten die Wissenschaftler – darunter Astrophysiker der Uni Göttingen – in der Fachzeitschrift Science.

Der Planet wurde während eines Transits beobachtet, als er vor seinem Zentralstern 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 Sternenlichtes 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 internationale Forscherteam untersuchte zudem 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 extremer ultravioletten Strahlung ausgesetzt sind.

Neues Forschungsfeld

„Dies ist ein erster großer Schritt, um herauszufinden, wie sich die Planeten-Atmosphären im Laufe der Zeit entwickeln“, sagt Mitautor Dr. 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 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.

Teleskop in Spanien

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.

Weitere Informationen zum Projekt sind hier zu finden.

Originalveröffentlichung: Nortmann et al. „Ground-based detection of an extended helium atmosphere in the Saturn-mass exoplanet WASP-69b.“ Science (2018).

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