Exoplanet hat einen kometenartigen Schweif Gliese 436b

Bild über Mark Garlick/University of Warwick

Astronomen sind sehr daran interessiert, Exoplaneten zu finden – ferne Planeten, die neben unserer Sonne auch Sterne umkreisen – die Ozeane haben. Denn das Leben, wie wir es auf der Erde kennen, braucht Wasser. Heute (24. Juni 2015) gab ein internationales Wissenschaftlerteam die Entdeckung eines neptungroßen Exoplaneten bekannt, der von einer immensen Wasserstoffwolke verfolgt wird. Sie sagen, dass dieser kometenartige Schweif von einem Exoplaneten dazu beiträgt, zu erklären, wie heiße und felsige Supererden entstehen, und könnte auch eine Methode zum Aufspüren extrasolarer Ozeane vorschlagen. Darüber hinaus können sie die Entdeckung nutzen, um sich ein Bild von der Zukunft der Erdatmosphäre in vier Milliarden Jahren zu machen. IhrStudie ist veröffentlichtin der Zeitschrift Nature.

David Sing von der Abteilung für Physik und Astronomie der University of Exeter war Co-Autor der Studie. Er sagte:

Austretendes Gas wurde in der Vergangenheit bei größeren Gasriesen-Exoplaneten beobachtet, daher war es eine Überraschung, dass der Blick auf einen viel kleineren Planeten zu einer so großen und atemberaubenden kometenartigen Darstellung führte.

Der Exoplanet ist den Astronomen GJ436b oder Gliese 436b bekannt. Astronomen haben ihn 2004 entdeckt und erst später erkannt, dass dieser PlanetTransite, oder von der Erde aus gesehen periodisch vor seinem Stern vorbei. Diese Transite haben es den Astronomen ermöglicht herauszufinden, dass die Atmosphäre von Gliese 436b eine gigantische Wasserstoffspur hinterlässt.

Der Stern ist ein Roter Zwerg (Gliese 436), 33 Lichtjahre entfernt und etwa halb so groß wie unsere Sonne. Der Planet von der Größe eines Neptuns bewegt sich in nur drei Tagen in einer Umlaufbahn um diesen Stern. Er ist seinem Stern etwa 33-mal näher als die Erde unserer Sonne. Und so ist die Sternenwärme die Atmosphäre des Planeten bis zu dem Punkt, an dem sich die Atmosphäre ausdehnt und der Anziehungskraft des Planeten entkommt. Mit anderen Worten, der Planet verliert seine Atmosphäre an den Weltraum. Wenn der Stern größer wäre und stärker strahlte, könnte er die Atmosphäre des Planeten vollständig wegblasen. Aber dieser Stern ist etwa viermal lichtschwächer als unsere Sonne. Und so lässt es die verdunstende Atmosphäre des Planeten eine riesige Wolke bilden, die den Planeten umgibt und nachzieht, ähnlich wie ein Komet.

David Ehrenreich, Astrophysiker an der Universität Genf und Hauptautor des Papiers, sagte:

Diese Wolke ist sehr spektakulär. Es ist, als ob die Strahlung des Sterns zu schwach war, um die Wolke, die sich um den Planeten herum angesammelt hatte, wegzublasen, nachdem er die Atmosphäre des Planeten bei einer hohen Temperatur transportiert hatte, wodurch der Wasserstoff verdampfte.

Künstlerisches Konzept des warmen, neptungroßen Exoplaneten GJ 436b zu Beginn seines Transits über die Oberfläche seines Muttersterns. Bild via D.Ehrenreich / V. Bourrier (Université de Genève) / A. Gracia Berná (Universität Bern)

Die Astronomen verwendeten das Hubble-Weltraumteleskop, um den Schatten dieser Wasserstoffwolke zu erkennen, als sie vor dem Stern vorbeizog. Diese Beobachtung konnte nicht von der Erde aus gemacht werden, da unsere Atmosphäre das meiste ultraviolette Licht blockiert. Astronomen benötigten ein Weltraumteleskop mit Hubbles Ultraviolett-Fähigkeit, um die Wolke zu sehen. Ehrenreich erklärte:

Sie würden es bei sichtbaren Wellenlängen nicht sehen können. Aber wenn man das ultraviolette Auge von Hubble auf das System richtet, ist es wirklich eine ziemliche Transformation – der Planet wird zu einem monströsen Ding.

Ein anderer Co-Autor der Studie, Vincent Bourrier, sagte, diese Art der Beobachtung sei sehr vielversprechend bei der Suche nach bewohnbaren Planeten, seit …

… Wasserstoff aus dem Meerwasser nachgewiesen werden konnte, das auf etwas heißeren terrestrischen Planeten als die Erde verdampft.

Das Phänomen könnte sogar das Verschwinden von Wasserstoff aus der Erdatmosphäre erklären. Schließlich sind Wasserstoff und Helium die häufigsten Elemente im Universum. Als die Erde vor 4 Milliarden Jahren entstand, muss unsere Welt viel Wasserstoff gehabt haben, aber jetzt ist dieser Wasserstoff größtenteils weg.

Schließlich, so sagen die Astronomen, könnten Beobachtungen wie diese uns helfen, uns die ferne Zukunft unseres Planeten vorzustellen, wenn unsere Sonne in 3 oder 4 Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen anschwillt. Astrophysiker stellen nun die Hypothese auf, dass sich unser Planet in einen riesigen Kometen verwandeln würde, der einem Kometen ähnelt, ähnlich wie GJ436b.

Möglicher Innenaufbau von Gliese 436b,über Wikipedia

Fazit: Der neptungroße Exoplanet Gliese 436b wird von einer riesigen kometenartigen Wasserstoffwolke verfolgt.