Posted in: Exoplaneten, Technik 23. Juni 2010 19:59 Weiter lesen →

Stürmischer Exoplanet

Grafik zeigt hellen Stern, über dem Horizont eines wolkigen Planeten stehend, tiefschwarzer Hintergrund Die Geschwindigkeit, mit der ein ferner Planet um seinen Stern kreist, hat eine niederländisch-amerikanische Astronomengruppe erstmals direkt messen können. Das Resultat erlaubt eine genaue Bestimmung der Massen von Stern und Planet. Zudem lässt ein „Überschuss“ an Geschwindigkeit auf extrem schnelle Winde in der Gashülle des halbseitig gebackenen Planeten schließen.

Bild: ESO/L. Calçada

„Eine Welt wie HD209458b ist eindeutig nichts für Leute mit schwachen Nerven“, erklärt Ignas Snellen von der Universität Leiden. Die Messungen sprechen für Kohlenmonoxidwinde mit Geschwindigkeiten von gut 7.000 Kilometern pro Stunde, berichten der Forscher und seine Kollegen im Magazin „Nature“.

Der ferne Planet HD209458b ist unter Astronomen ein begehrtes Beobachtungsobjekt, da er auf seiner Umlaufbahn die Sichtlinie zur Erde kreuzt und daher alle dreieinhalb Tage vor seinem sonnenähnlichen Stern vorbeizieht. Die Vermessung dieser Ereignisse erlaubt Rückschlüsse auf Größe und Atmosphäre und damit letztlich auf den Aufbau der fernen Welt. Snellen und Kollegen gelang es, diese Liste nochmals zu erweitern. Dazu beobachteten sie einen einzigen, etwa drei Stunden währenden Durchgang mit einem hochauflösenden Spektrografen an einem der europäischen Großteleskope in Chile.

Besonders interessierten sie sich für den optischen Fingerabdruck von Kohlenmonoxid, der dem Sternenlicht auf seinem Weg durch die Atmosphäre des Planeten aufgeprägt wurde. Tatsächlich konnten sei verfolgen, wie sich die Absorptionslinien zu längeren Wellenlängen verschoben, indem der Planet auf seiner Kreisbahn zunächst auf die Erde zu und dann von ihr weg lief – ähnlich der Sirene eines vorbeifahrenden Rettungswagens, die zunächst höher und dann tiefer klingt. Aus der Stärke des beobachteten Dopplereffekts schließen die Forscher auf eine Bahngeschwindigkeit von 140 Kilometern pro Sekunde. Mit einem Radius der Planetenbahn von einem Zwanzigstel des Erdbahnradius ergibt sich, dass der ferne Stern praktisch genauso viel Masse besitzt wie die Sonne.

Die Bewegung von Planet und Stern kann die Bewegung des Gases allerdings nicht gänzlich erklären, fanden die Forscher. Es bleibt eine Geschwindigkeit von etwa zwei Kilometern pro Sekunde, mit der das Kohlenmonoxid auf die Beobachter zu, also von der Tag- auf die Nachtseite des Planeten strömte. Hier mache sich bemerkbar, dass der Planet seinem Stern stets die gleiche Seite zuwende und dadurch ungleichmäßig erhitzt werde, erläutert Snellens Kollege Simon Albrecht. „Auf der Erde erzeugen große Temperaturdifferenzen unmittelbar starke Winde. Unsere Messungen haben gezeigt, dass es auf HD209458b genauso ist.“

Forschung: Ignas A. G. Snellen, Eernst J. W. de Mooij und Simon Albrecht, Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden, und Department of Physics und Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge; Remco J. de Kok, SRON – Netherlands Institute for Space Research, Utrecht

Veröffentlichung Nature, Vol. 465, 24. Juni 2010, pp 1049-51, DOI 10.1038/nature09111

WWW:
Ignas Snellen, Leiden Observatory
Extrasolar Planets Encyclopaedia
Dopplereffekt
ESO Paranal: CRIRES

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