Wie Science-Fiction: Atmosphäre eines Exoplaneten in 3D erforscht

Europäische Astronomen haben erstmals die Atmosphäre eines fernen Exoplaneten in 3D untersucht. Sie konnten also die einzelnen Schichten im Detail analysieren. Die Ergebnisse zeigen ein außergewöhnliches Zusammenspiel von chemischen Elementen und extremen Winden.

WASP-121b ist verrückt

Im Fokus der Untersuchung stand der Exoplanet WASP-121b, auch als Tylos bekannt, der sich rund 900 Lichtjahre entfernt im Sternbild Puppis befindet. Das internationale Forscherteam unter Leitung des European Southern Observatory (ESO) in Chile analysierte die Atmosphäre dieses sogenannten "ultraheißen Jupiters" dreidimensional und deckte dabei ein komplexes System aus Strömungen und Temperaturunterschieden auf.

"Das Verhalten dieser Atmosphäre ist so extrem, dass es sich wie Science-Fiction anmutet", sagte Julia Victoria Seidel, Hauptautorin der Studie. WASP-121b umkreist seinen Stern in nur etwa 30 Stunden in gebundener Rotation, was dazu führt, dass eine Seite ständig der intensiven Strahlung ausgesetzt ist, während die andere vergleichsweise kühler bleibt. Dies verursacht ein besonders drastisches Klima mit starken Temperaturunterschieden.


Durch hochauflösende Messungen des Sternenlichts, das durch die Atmosphäre des Planeten dringt, konnten die Forscher verschiedene Luftströmungen nachweisen. Während ein starker Jetstream entlang des Äquators kreist, transportieren andere Strömungen heiße Gase von der aufgeheizten zur kühleren Seite. "Solch ein atmosphärisches Muster wurde bisher noch auf keinem anderen Planeten entdeckt," betonte Seidel.

Die Wissenschaftler konnten zudem den Transport von verdampftem Eisen und anderen Gasen in unterschiedlichen Höhen nachverfolgen. "Selbst die stärksten Hurrikane unseres Sonnensystems erscheinen im Vergleich harmlos," fügte sie hinzu.

Vier Teleskope

Um diese präzisen Messungen zu ermöglichen, nutzte das Forschungsteam das Very Large Telescope (VLT) in Chile. Dabei wurden vier Teleskope kombiniert, um die chemischen Signaturen in verschiedenen Höhenschichten der Atmosphäre während eines einzigen Planetentransits zu erfassen.

Neben Eisen, Natrium und Wasserstoff fanden die Forscher erstmals auch Titan in mittleren Atmosphärenschichten des Planeten. Diese Entdeckung könnte helfen, die komplexen chemischen Prozesse besser zu verstehen, die durch extreme Temperaturunterschiede angetrieben werden.


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