Exoplaneten: Extremer Überschall-Sturm auf WASP-127 b

Rund 500 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Sextant umrundet der Exoplanet WASP-127 b sein sonnenähnliches Zentralgestirn vom Spektraltyp G5. Dies wäre in Anbetracht von mehr als 7400 bekannten Exoplaneten nichts Besonderes mehr, aber dieser Gasriese vom Typ Heißer Jupiter hat eine Eigenschaft zu bieten, die ihn aus der Masse hervorhebt: Auf ihm wurden Windgeschwindigkeiten von neun Kilometern pro Sekunde gemessen, das sind 32 400 Kilometer pro Stunde. Damit wehen diese Winde so schnell, dass sie sich mit Überschall fortbewegen. Dagegen sind auch die wildesten irdischen Stürme nur laue Lüftchen. Selbst die Rekordhalter im Sonnensystem – die Winde auf dem äußersten Planeten Neptun – sind mit ihren 0,5 Kilometern pro Sekunde (1800 Kilometer pro Stunde) weit abgeschlagen.
WASP-127 b gehört zu den so genannten Wattebauschplaneten mit extrem geringer mittlerer Dichte. Obwohl er den 1,3-fachen Durchmesser von Jupiter aufweist, hat er nur 17 Prozent von dessen Masse. Daraus ergibt sich eine mittlere Dichte von lediglich 0,07 Gramm pro Kubikzentimeter. Der Planet weist dadurch eine sehr weit ausgedehnte Atmosphäre auf.
Aufgespürt wurden die enormen Stürme von einer Forschungsgruppe um Lisa Nortmann von der Universität Göttingen. Das Team nutzte den Präzisionsspektrografen CRIRES+ am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile. Die Daten im Infraroten, die beim Durchgang des Planeten vor seinem Zentralgestirn aufgezeichnet wurden, belegen das Vorhandensein von Wasserdampf und Kohlenmonoxid in der Atmosphäre des Planeten, und weisen bei beiden Gasen zwei Hochgeschwindigkeitskomponenten nach. Diese zeigen, dass sich ein Teil von der Atmosphäre mit hoher Geschwindigkeit auf uns zubewegt, ein anderer Teil sich dagegen rasch von uns entfernt. Die beiden Komponenten bleiben auch bestehen, wenn die Rotation des Planeten um seine Achse berücksichtigt wird. Das Team um Nortmann vermutet, dass sich um den Äquator des Planeten extrem starke Windbänder winden, so genannte Jetstreams. Ähnliche Gebilde sind auch auf der Erde bekannt; sie weisen Geschwindigkeiten um 200 bis 300 Kilometer pro Stunde auf – sind also viel langsamer als auf WASP-127 b.
Bei der Auswertung nahm die Gruppe um Nortmann an, dass WASP-127 b gebunden rotiert. Er weist somit wie der Mond der Erde seinem Zentralgestirn stets die gleiche Seite zu. Damit ist eine Rotation des Planeten von 7,4 Tagen genauso lang wie sein Jahr. Neben der Existenz des Jetstreams legen die Modellrechnungen außerdem nah, dass die Polregionen des Planeten kühler sind als der Test und es einen Temperaturunterschied zwischen der Morgen- und Abendseite gibt. WASP-127 b zeigt also komplexe Wettermuster.
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