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Exoatmosphären: Wassermangelrätsel bei heißen Jupitern gelöst

Astronomen untersuchten eingehend die Gashüllen von zehn heißen Jupitern. Die Erkenntnisse erklären auch den überraschend niedrigen Gehalt an Wasserdampf, der zuvor bei solchen Exoplaneten gemessen wurde.
Exoplanet HD 209458bLaden...

Indem sie die Daten von zwei Weltraumteleskopen kombinierten, erhielten Astronomen den bislang umfassendsten Einblick in die Atmosphären so genannter heißer Jupiter. Diese Gasplaneten umkreisen ihre Sterne auf sehr engen Bahnen und heizen sich dadurch stark auf. In den vergangenen Jahren hatten Physiker bei einigen dieser Exoplaneten weniger Wasserdampf in deren Atmosphäre festgestellt, als sie nach den Modellen der Planetenentstehung erwartet hatten.

zehn heiße JupiterLaden...
Familienporträt zehn heißer Jupiter | Diese Illustration zeigt die verschieden großen und unterschiedlich heißen Exoplaneten, deren Atmosphärendynamik nun genauer untersucht wurde (von links oben nach rechts unten: WASP-12b, WASP-6b, WASP-31b, WASP-39b, HD 189733b, HAT-P-12b, WASP-17b, WASP-19b, HAT-P-1b und HD 209458b).

In der nun veröffentlichten systematischen Untersuchung hat das Forscherteam um den Astrophysiker David Sing mit den Teleskopen Hubble und Spitzer insgesamt zehn heiße Jupiter ins Visier genommen. Die Messwerte umfassen Planeten verschiedener Massen und Temperaturen über große Spektralbereiche. So war es erstmals möglich, die Atmosphären miteinander zu vergleichen.

Wenn ein Planet zwischen seinem Stern und der Erde entlangläuft, können Forscher ihn und seine Gashülle anhand der Verdunklung des hier ankommenden Lichts untersuchen. Auf diese Weise gewannen die Astronomen genug Daten, um in Kombination mit Computermodellen auch das Rätsel des scheinbar verlorenen Wassers zu lösen: Offenbar sind es schlicht Wolken, die den Dampf vor uns verbergen und den Planeten trocken erscheinen lassen. Somit müssen die Physiker nicht ihre grundlegenden Modelle der Planetenentstehung überarbeiten – sondern lediglich ihr Bild von der Atmosphärendynamik an die nun gewonnenen Erkenntnisse anpassen.

50/2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 50/2015

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