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Mission CHEOPS: Erste Erkenntnisse über Exoplanet WASP-189b

Das Weltraumteleskop CHEOPS ging vor acht Monaten auf die Reise mit dem Ziel, Exoplaneten zu untersuchen. Nun präsentieren Wissenschaftler ihre ersten Erkenntnisse über den Planeten WASP-189: Er ist extrem heiß.
Künstlerische Darstellung des Weltraumteleskops CHEOPSLaden...

Acht Monate nachdem das Weltraumteleskop CHEOPS seine Reise ins Weltall angetreten hat, ist die erste wissenschaftliche Publikation mit Daten der Mission erschienen. In der Zeitschrift »Astronomy & Astrophysics« berichten beteiligte Wissenschaftler über hochpräzise Helligkeitsmessungen, mit denen sie Erkenntnisse über den Exoplaneten WASP-189b gewinnen konnten. Demnach reflektiert der Planet kaum das Licht des Sterns, den er umkreist. Stattdessen absorbiert er den größten Teil, was ihn aufheizt und zum Leuchten bringt. Auf der Grundlage der Beobachtungen mit CHEOPS schätzen die Wissenschaftler die Oberflächentemperatur von WASP-189b auf rund 3200 Grad Celsius. Damit ist er einer der heißesten bislang bekannten Exoplaneten.

WASP-189b ist etwas mehr als anderthalbmal so groß wie Jupiter, der größte Planet des Sonnensystems. Er befindet sich rund 322 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Waage und umkreist den Stern HD 133112, einen der heißesten bekannten Sterne mit einem Planetensystem, in weniger als drei Tagen. WASP-189b hat eine permanente Tagseite, die immer dem Licht des Sterns ausgesetzt ist, und dementsprechend eine dauerhafte Nachtseite. Das liegt daran, dass der Planet genauso lange für eine Rotation um seine Achse benötigt wie für einen Umlauf um seinen Stern. Dieses Verhalten wird in der Fachsprache als gebundene Rotation bezeichnet. Das bekannteste Beispiel hierfür ist der Mond, welcher der Erde auch stets die gleiche Seite zuwendet. Planeten wie WASP-189b werden als »ultraheiße Jupiter« bezeichnet. Eisen schmilzt bei einer so hohen Temperatur und wird sogar gasförmig.

Mit CHEOPS maßen die Forscher nun die schwankende Helligkeit des Sterns. Wenn ein Planet von der Erde aus gesehen vor seinem Stern vorbeiläuft (dieses Phänomen wird als Transit bezeichnet), erscheint dieser für kurze Zeit schwächer. Weil der Exoplanet WASP-189b sehr nahe an seinem Stern liegt, ist seine Tagseite so hell, dass die Wissenschaftler sogar das »fehlende« Licht messen können, wenn der Planet hinter seinem Stern vorbeigezogen ist; dies nennt man eine Bedeckung. CHEOPS hat mehrere solcher Transits und Bedeckungen beobachtet. Aus den Helligkeitsdaten des Sterns konnten die Forscher schließlich die eingangs genannten Schlussfolgerungen über den Planeten ziehen. Außerdem konnten sie schließen, dass sich der Mutterstern extrem schnell dreht. Daher ist seine Form nicht mehr kugelförmig, sondern ellipsoid; er wird sozusagen an seinem Äquator nach außen gezogen.

Das WASP-189-SystemLaden...
Das WASP-189-System | Wenn ein Planet von der Erde aus gesehen vor seinem Stern vorbeizieht (Transit), scheint der Stern für kurze Zeit schwächer zu werden (siehe »Transit light curve«). Wenn der Planet hinter dem Stern vorbeiläuft, wird das von dem Planeten ausgesandte und/oder reflektierte Licht für kurze Zeit von dem Stern verdunkelt (siehe »Occultation light curve«). Dieses Phänomen wird als Bedeckung (englisch: occultation) bezeichnet.

CHEOPS ist die erste ESA-Mission mit dem Ziel, bekannte Exoplaneten, also Planeten außerhalb des Sonnensystems, zu charakterisieren. Die Mission wurde im Rahmen einer Partnerschaft zwischen der ESA und der Schweiz unter der Leitung der Universität Bern entwickelt. Ein Konsortium von mehr als 100 Wissenschaftlern und Ingenieuren aus elf europäischen Staaten hatte den Satelliten über fünf Jahre gebaut. Der Leiter des CHEOPS-Konsortiums Willi Benz zeigte sich nun sehr erfreut über die Ergebnisse: »Die Beobachtungen zeigen, dass CHEOPS die hohen Erwartungen an seine Leistung voll erfüllt.«

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