(NASA/JPL-Caltech) Vor ein paar Jahren staunten Astronomen über die Entdeckung des heißester Planet im bekannten Universum . Und gerade als Sie dachten, KELT-9b könnte nicht noch verrückter werden, geht es los und übertrifft sich selbst.
Neue Forschungen zeigen, dass es nicht nur diesen Planeten gibt heißer als die meisten Sterne , mit verdampftes Eisen und Seltenerdmetalle in seiner Atmosphäre , seine Hitze ist so stark, dass es zu weltweiten Kernschmelzen kommt, die die Moleküle in dieser Atmosphäre zerreißen.
Kein anderer Exoplanet, den wir entdeckt haben, kommt auch nur annähernd an dieses Metall heran.
Die Entdeckung von KELT-9b, a gezeitengesperrt Gasriese etwa dreimal so groß wie Jupiter 2016 wurde bekannt gegeben, dass die Sonde einen 670 Lichtjahre entfernten sengenden Stern umkreist. Doch erst im darauffolgenden Jahr wurden die extremen Temperaturen bekannt.
Es erreichte auf seiner Tagseite atemberaubende 4.300 Grad Celsius (7.800 Grad Fahrenheit) – eine Temperatur, die „heißer als mindestens 80 Prozent aller bekannten Sterne“ ist, wie der Astronom Jonti Horner von der University of Southern Queensland sagte sagte Energyeffic .
Er gilt als ultraheißer Jupiter und ist der heißeste Planet, den Astronomen jemals identifiziert haben. Es umkreist seinen Stern, a blauer Überriese angerufen HD 195689 das bei Temperaturen um 9.900 Grad Celsius (17.850 Grad Fahrenheit) brennt. Und je mehr wir es betrachten, desto wilder wird es.
Die neueste Entdeckung, gemacht anhand von Beobachtungen aus dem gerade im Ruhestand Das Spitzer-Weltraumteleskop ist ein Trottel.
Astronomen haben herausgefunden, dass es auf der Tagseite so heiß ist, dass sich nicht einmal Wasserstoffmoleküle zusammenhalten können. Sie werden in ihre Atombestandteile zerlegt und können sich nur in der relativen Kühle von etwa 2.300 Grad Celsius (4.170 Grad Fahrenheit) auf der Nachtseite des Planeten wieder verbinden.
Dies wird als Wasserstoffdissoziation und -rekombination bezeichnet und ist einem zuvor entdeckten atmosphärischen Prozess auf ultraheißen Jupitern nicht unähnlich. Im Jahr 2018 Astronomen entdeckt dass die starke Hitze auf dieser Planetenklasse auch Wassermoleküle sowie Titanoxid und Aluminiumoxid zerreißt.
Und obwohl KELT-9b eine Klasse für sich ist, sollte die Dissoziation und Rekombination von Wasserstoff auch auf kühleren Planeten stattfinden.
„Diese Art von Planet weist so extreme Temperaturen auf, dass er sich ein wenig von vielen anderen Exoplaneten unterscheidet.“ sagte die Planetenforscherin Megan Mansfield der University of Chicago.
„Es gibt einige andere heiße Jupiter und ultraheiße Jupiter, die nicht ganz so heiß, aber immer noch warm genug sind, dass dieser Effekt stattfinden sollte.“
Spitzer war ein Infrarotinstrument, das heißt, es konnte Wärmestrahlung messen. Das Team nutzte diese Fähigkeit, um den Planeten während seiner Umlaufbahn um den Stern sorgfältig zu untersuchen und ein Temperaturprofil zu erstellen.
Die Umlaufbahn des Sterns ist extrem eng – nur 1,48 Tage. (Erstaunlicherweise gibt es Gasriesen mit noch engere Umlaufbahnen , aber keiner um Sterne herum, die so heiß sind wie HD 195689.)
In dieser Nähe sind die Planeten immer gezeitengebunden, wobei eine Seite ständig dem Stern zugewandt ist und die andere Seite in ewiger Nacht liegt.
Aber die Atmosphäre kann sich immer noch bewegen. Und das ist, wie die Forscher herausfanden, wahrscheinlich der Grund dafür, dass die Nachtseite von KELT-9b nicht kühler ist als sie ist – weil die Atmosphäre die Temperatur verteilt, während sie sich um den Planeten bewegt.
Es gibt andere mögliche Erklärungen; „Wenn man die Wasserstoffdissoziation nicht berücksichtigt, entstehen wirklich schnelle Winde von 60 Kilometern pro Sekunde.“ sagte Mansfield . „Das ist wahrscheinlich unwahrscheinlich.“
Darüber hinaus können die Dissoziation und Rekombination von Wasserstoff andere Beobachtungen ultraheißer Jupiter erklären. Beispielsweise würde der Prozess wahrscheinlich das erzeugen negative Ionen von Wasserstoff das ist gedacht Geben Sie diesen Planeten ihre Undurchsichtigkeit .
Es ist ein interessantes Ergebnis, aber die Beobachtungen zeigten auch, dass wir mit den Geheimnissen von KELT-9b noch lange nicht fertig sind. Gezeitengebundene Planeten haben einen Hotspot, der in KELT-9b dort hätte sein sollen substellarer Punkt , direkt dem Stern zugewandt. Es wurde stattdessen ausgeglichen.
Obwohl dies bei anderen heißen Jupitern der Fall ist, ist dies ein Ausgleich scheint produziert worden zu sein Durch überrotierende atmosphärische Strahlen, die Wärme asymmetrisch übertragen, muss die genaue Ursache für KELT-9b noch ermittelt werden. Bleiben Sie dran.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe .