) (NASA, ESA und D. Player (STScI) Es gibt da draußen eine Art Exoplaneten, der verdächtig selten ist. Wir nennen sie „heiße Neptune“, und nur wenige davon wurden entdeckt 3.869 bestätigte Exoplaneten .
Aber Astronomen haben eine atemberaubende Entdeckung eines verdampfenden Planeten gemacht, der sich als das fehlende Glied erweisen könnte. Dieser Planet mit dem Namen Gliese 3470 b verliert seine Atmosphäre in atemberaubendem Tempo, schneller als alles, was wir zuvor beobachtet haben.
Gemessen daran, wie schnell dieser Planet verschwindet, untermauert dies die Hypothese, dass der Grund, warum wir so wenige heiße Neptune gesehen haben, darin liegt, dass sie tatsächlich geschrumpft sind Mini-Neptune - einer der häufigsten Arten von Exoplaneten von der Kepler-Mission entdeckt.
„Die Frage war: Wo sind die heißen Neptune geblieben?“ sagte der Astronom Vincent Bourrier der Universität Genf in Sauverny, Schweiz. „Wenn wir die Planetengröße und die Entfernung vom Stern aufzeichnen, gibt es in dieser Verteilung eine Wüste, ein Loch.“ Das war ein Rätsel.‘
Ein heißer Neptun ist ungefähr das, wonach es sich anhört. Ein riesiger Planet, etwa so groß und schwer wie Neptun oder Uranus, aber viel, viel näher an seinem Mutterstern – näher als die Entfernung zwischen Erde und Sonne. Daher ist es auch heißer, mit einer Lufttemperatur von rund 927 Grad Celsius (1.700 Fahrenheit).
Es gibt noch andere Neptun-ähnliche Planeten da draußen, aber sie befinden sich im Allgemeinen in einer viel weiter entfernten Umlaufbahn um ihren Stern. Beide heißen Neptune sind also im Allgemeinen nur selten; oder sie entstehen, aber dann verschwinden sie irgendwie.
Oder sich in etwas anderes verwandeln, so die neueste Entdeckung. Gliese 3470 v (kurz GJ 3470b) ist nicht der einzige verdampfende Planet, den wir gefunden haben. Es gibt auch Gliese 436 v , bei dem vor ein paar Jahren tatsächlich Lecks entdeckt wurden, allerdings nicht besonders schnell.
Ein internationales Team von Astronomen hat herausgefunden, dass GJ 3470b, obwohl er sich in einer ähnlichen Entfernung von seinem Stern befindet wie GJ 436b, viel heißer ist – und laut Hubble-Beobachtungen, die eine ausströmende Wasserstoffwolke erkennen lassen, seine Atmosphäre 100-mal schneller verliert Raum um den Planeten.
Wenn es so weitergeht, könnte es zu einem Mini-Neptun oder sogar zu einer Supererde werden, prognostiziert das Team.
„Dies ist der schlagende Beweis dafür, dass Planeten einen erheblichen Teil ihrer gesamten Masse verlieren können.“ sagte der Physiker und Planetenforscher David Sing von der Johns Hopkins University .
„GJ 3470b verliert mehr Masse als jeder andere Planet, den wir bisher gesehen haben; „In nur wenigen Milliarden Jahren könnte die Hälfte des Planeten verschwunden sein.“
Beide Planeten umkreisen ihre Sterne in einer Entfernung von etwa 6 Millionen Kilometern (3,7 Millionen Meilen) (etwas mehr als 10 Prozent der Entfernung zwischen der Sonne und der Sonne). Quecksilber , 58 Millionen Kilometer), aber GJ 436b umkreist einen alten Roten Zwerg, einen relativ kühlen und stabilen Stern, der zwischen 4 und 8 Milliarden Jahre alt ist.
GJ 3470b umkreist einen viel jüngeren Stern, einen Roten Zwerg, der nur 2 Milliarden Jahre alt ist. Es ist viel heißer und turbulenter, was bedeutet, dass GJ 3470b viel stärkerer Strahlung ausgesetzt ist. Das Ergebnis davon ist – wie man es auch bei anderen verdampfenden Planeten beobachten kann –, dass die Atmosphäre bis zu dem Punkt erhitzt wird, an dem sie verdampft.
Obwohl die beiden Planeten eine vergleichbare Größe haben, ist GJ 3470b außerdem weniger dicht als GJ 436b, was bedeutet, dass seine Gravitationswirkung auf seine Atmosphäre nicht so stark ist. Dieses Ergebnis bestätigt, dass die atmosphärische Flucht eine wichtige Rolle für das Fehlen heißer Neptune spielt, sagte Bourrier – und eines, das zu unserem Verständnis der Art und Weise beiträgt, wie sich Planeten verändern.
„Ich denke, dies ist der erste Fall, in dem dies im Hinblick auf die Planetenentwicklung so dramatisch ist.“ sagte Bourrier .
„Es ist eines der extremsten Beispiele dafür, dass ein Planet im Laufe seines Lebens einen großen Massenverlust erfährt.“ „Dieser beträchtliche Massenverlust hat erhebliche Konsequenzen für seine Entwicklung und beeinflusst unser Verständnis des Ursprungs und des Schicksals der Population von Exoplaneten in der Nähe ihrer Sterne.“
Das Team hofft, seine Forschung durch die Verwendung von erweitern zu können James Webb-Weltraumteleskop , dessen Start für 2021 geplant ist. Seine empfindlichere Instrumentierung könnte austretendes Helium erkennen, was die Suche nach austretenden Atmosphären auf Mini-Neptune ausweiten könnte.
Die Forschung des Teams wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Astronomie und Astrophysik .