Engine House VFX/At-Bristol Science Centre/University of Exeter Zum ersten Mal haben Wissenschaftler Wassermoleküle entdeckt, die um einen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems „leuchten“, und liefern uns damit den bisher besten Beweis für einen Exoplaneten mit einem Stratosphäre .
Es ist ein riesiger Fund, der uns viel mehr über die Wissenschaft verraten könnte Heiße Jupiter – eine mysteriöse Klasse wahnsinnig gerösteter jupiterähnlicher Gasriesen, die in der gesamten Galaxie verbreitet sind, aber nicht in unserer eigenen Sonnenumgebung vorkommen.
Bevor wir uns zu sehr auf die Entdeckung der Stratosphäre einlassen, ist es wichtig anzumerken, dass heiße Jupiter wie der betreffende Exoplanet – WASP-121b, der sich etwa 900 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet – aus diesem Grund selbst wahrscheinlich kein Leben ermöglichen ihrer sengenden Umgebung.
Aber mehr über ihre Atmosphären zu erfahren, ist ein großer Schritt, um die physikalischen und chemischen Bedingungen herauszufinden, aus denen fremde Welten bestehen – die, wie sich herausstellt, vielleicht doch nicht ganz so fremdartig sind.
Engine House VFX/At-Bristol Science Centre/University of Exeter
„Dieses Ergebnis ist aufregend, weil es zeigt, dass ein gemeinsames Merkmal der meisten Atmosphären in unserem Sonnensystem – eine warme Stratosphäre – auch in den Atmosphären von Exoplaneten zu finden ist.“ sagt einer der Forscher, Mark Marley vom Ames Research Center der NASA.
„Wir können jetzt Prozesse in der Atmosphäre von Exoplaneten mit denselben Prozessen vergleichen, die unter verschiedenen Bedingungen in unserem eigenen Sonnensystem ablaufen.“
Mit dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA entdeckte das Team leuchtende Wassermoleküle in der Atmosphäre von WASP-121b. Eine spektroskopische Analyse zeigte, dass die Wassermoleküle Infrarotstrahlung abgeben, da sie aufgrund der zunehmenden Hitze in der außergewöhnlich heißen Stratosphäre des Planeten Energie verlieren.
Wir sprechen hier von etwa 2.500 Grad Celsius (4.600 Grad Fahrenheit) in der oberen Atmosphäre, also definitiv auf der dampfenden Seite.
Während wir den Nachweis von Wasser oft als verräterisches Zeichen für die Möglichkeit von Leben in fernen Sphären betrachten, ist dies bei WASP-121b jedoch unwahrscheinlich.
Die Welt mag so sein Jupiter in einigen Bereichen – seine Masse beträgt das 1,2-fache der Jupitermasse, sein Radius etwa das 1,9-fache –, aber in mindestens einem wichtigen Kriterium ist es unglaublich anders.
Im Gegensatz zu Jupiter, der die Sonne alle 12 Jahre entfernt umkreist, umrundet WASP-121b auf seiner überaus engen Umlaufbahn seinen Mutterstern in ordentlichen 1,3 Tagen.
Diese starke Nähe erklärt, warum es kein Planet ist, auf dem wir – oder sonst irgendjemand sonst – wahrscheinlich jemals leben könnten, und wenn er noch näher an seinem Stern schwebte, würde die Schwerkraft des Sterns ihn tatsächlich auseinanderreißen.
Aber auch wenn diese höllische Hitze bedeutet, dass Sie alle geplanten Besichtigungen absagen sollten, war sie die perfekte Kulisse, um zu zeigen, wie Wasser im nahen Weltraum, selbst in 900 Lichtjahren Entfernung, sprudelt.
„Wenn es um entfernte Exoplaneten geht, die wir nicht im gleichen Detail sehen können wie andere Planeten hier in unserem eigenen Sonnensystem, müssen wir uns auf Proxy-Techniken verlassen, um ihre Struktur aufzudecken.“ sagt der Astronom Drake Deming von der University of Maryland.
„Die Stratosphäre von WASP-121b ist so heiß, dass sie Wasserdampf zum Leuchten bringen kann, was die Grundlage für unsere Analyse ist.“
Die Forscher sagen, dass die Lichtshow auf einen Temperaturanstieg in der Stratosphäre von WASP-121b um etwa 560 Grad Celsius (1.000 Grad Fahrenheit) zurückzuführen sei.
Obwohl sie nicht ganz sicher sind, welche Chemikalien in der oberen Atmosphäre so viel Sternenlicht absorbieren, um diesen Übergang auszulösen, spekuliert das Team, dass Vanadiumoxid und Titanoxid eine Rolle spielen könnten, die vermutlich nur in den heißesten heißen Jupitern vorkommen .
NASA/ESA/G. Speck (STSci)
Die Lösung dieses Rätsels wird Teil des Schwerpunkts zukünftiger Beobachtungen sein – mit dem Ziel, mehr darüber herauszufinden, was Heiße Jupiter zu den seltsamen Welten macht, die sie sind, und uns dabei zu helfen, die Suche nach anderen Arten von Planeten zu verfeinern, die möglicherweise Leben beherbergen könnten.
„[Heiße Jupiter] sind ein erster Schritt zur Verbesserung unserer Fähigkeiten, zur Entwicklung unserer Werkzeuge und zur Vorbereitung auf Dinge, die erdähnlicher sind“, sagte der Astronom Kevin Heng von der Universität Bern, der die Studie überprüfte Der Rand .
„Dies ist der erste Schritt auf einem langen Weg.“
Über die Ergebnisse wird berichtet Natur .