Ultra-heiße "Super-Erde":
James Webb findet kochendheißen Exoplanet
Das James-Webb-Weltraumteleskop hat einen Exoplaneten entdeckt, der gängige Modelle der Planetenentwicklung infrage stellt. Der Planet, eine ultraheiße "Super-Erde", ist gravitativ an seinen Stern gebunden, ähnlich wie der Mond der Erde.
Die NASA hat nun weitere Details und eine Abbildung von TOI-561 b veröffentlicht. Die Super-Erde umkreist den etwa zehn Milliarden Jahre alten G-Stern im Sternbild Sextant in weniger als elf Stunden. Der Abstand beträgt nur etwa ein Hundertstel der Distanz zwischen Erde und Sonne. Das hohe Alter und der geringe Metallgehalt des Systems machen die Existenz eines Gesteinsplaneten darin für Forscher besonders bemerkenswert.
So könnte die Super-Erde aussehen.
Ohne schützende Atmosphäre müsste die Tagseite etwa 2700 Grad heiß sein. Laut NASA deutet dieser Unterschied auf eine dichte Gasatmosphäre mit starken Winden hin, die Wärme von der Tag- auf die Nachtseite transportieren. Analysen zeigen Hinweise auf flüchtige Chemikalien wie Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid.
Die Forscherin Johanna Teske von der Carnegie Institution for Science erklärte in einem Bericht der NASA, der Planet müsse in einer chemisch völlig anderen Umgebung entstanden sein als das Sonnensystem. Sein Stern gehöre damit zur sogenannten "Galactic Thick Disk", einer alten, eisenarmen Sternpopulation der Milchstraße. Infografik Hubble-Nachfolger: Das James-Webb-Weltraumteleskop im Detail
Zudem könnten reflektierende Wolken aus Silikaten - verdampftem Gestein - zur niedrigeren Temperatur beitragen. Hinweise auf Leben gibt es nicht. Doch die Entdeckung liefert nach Angaben der Forschenden wichtige Erkenntnisse über die Entwicklung und Stabilität von Atmosphären bei extrem heißen Planeten in der sogenannten "Neptunischen Wüste".
Was meint ihr, welche Geheimnisse wird uns das James-Webb-Teleskop in Zukunft noch offenbaren? Wir sind gespannt auf eure Meinungen in den Kommentaren!
Siehe auch:
Rätselhafter Exoplanet verblüfft Forscher
TOI-561 b, rund 280 Lichtjahre von der Erde entfernt, besitzt offenbar eine dichte Atmosphäre und dass, obwohl er seinem Stern extrem nah ist und starker Strahlung ausgesetzt wird. Nach bisherigen Theorien hätte seine Gashülle längst von sogenannten Sternenwinden fortgerissen werden müssen.Die NASA hat nun weitere Details und eine Abbildung von TOI-561 b veröffentlicht. Die Super-Erde umkreist den etwa zehn Milliarden Jahre alten G-Stern im Sternbild Sextant in weniger als elf Stunden. Der Abstand beträgt nur etwa ein Hundertstel der Distanz zwischen Erde und Sonne. Das hohe Alter und der geringe Metallgehalt des Systems machen die Existenz eines Gesteinsplaneten darin für Forscher besonders bemerkenswert.
So könnte die Super-Erde aussehen.
Messungen zeigen niedrigere Temperaturen
Mit dem NIRSpec-Instrument (Near-Infrared Spectrograph) des Webb-Teleskops haben Forscher die Temperatur von TOI-561 b bestimmt. Die Messwerte lagen zwischen 1700 und 1800 Grad Celsius und damit deutlich niedriger als erwartet.Ohne schützende Atmosphäre müsste die Tagseite etwa 2700 Grad heiß sein. Laut NASA deutet dieser Unterschied auf eine dichte Gasatmosphäre mit starken Winden hin, die Wärme von der Tag- auf die Nachtseite transportieren. Analysen zeigen Hinweise auf flüchtige Chemikalien wie Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid.
Die Forscherin Johanna Teske von der Carnegie Institution for Science erklärte in einem Bericht der NASA, der Planet müsse in einer chemisch völlig anderen Umgebung entstanden sein als das Sonnensystem. Sein Stern gehöre damit zur sogenannten "Galactic Thick Disk", einer alten, eisenarmen Sternpopulation der Milchstraße. Infografik Hubble-Nachfolger: Das James-Webb-Weltraumteleskop im Detail
Ein nasser Lavaball
Astrophysiker Tim Lichtenberg von der Universität Groningen beschrieb TOI-561 b in Space.com als "nassen Lavaball". Demnach findet wahrscheinlich ein ständiger Austausch zwischen einem globalen Magma-Ozean und der Atmosphäre statt: Gase steigen aus dem geschmolzenen Gestein auf und bilden die Atmosphäre, während gleichzeitig Anteile davon wieder in die Lava zurückdiffundieren.Zudem könnten reflektierende Wolken aus Silikaten - verdampftem Gestein - zur niedrigeren Temperatur beitragen. Hinweise auf Leben gibt es nicht. Doch die Entdeckung liefert nach Angaben der Forschenden wichtige Erkenntnisse über die Entwicklung und Stabilität von Atmosphären bei extrem heißen Planeten in der sogenannten "Neptunischen Wüste".
Was meint ihr, welche Geheimnisse wird uns das James-Webb-Teleskop in Zukunft noch offenbaren? Wir sind gespannt auf eure Meinungen in den Kommentaren!
Warum ist der Exoplanet TOI-561 b besonders?
TOI-561 b ist eine "Super-Erde", die ihren Stern in weniger als 11 Stunden umkreist. Das Besondere ist, dass der Planet trotz dieser extremen Nähe und Hitze eine dichte Atmosphäre besitzt. Nach gängigen Modellen hätte die intensive Sternenstrahlung diese Gashülle längst zerstören müssen.
Zudem weist der Planet eine ungewöhnlich geringe Dichte auf. Er umkreist einen sehr alten, eisenarmen Stern (ca. 10 Milliarden Jahre alt). Dies deutet darauf hin, dass TOI-561 b in einem chemisch völlig anderen Umfeld entstanden ist als die Planeten in unserem Sonnensystem.
Zudem weist der Planet eine ungewöhnlich geringe Dichte auf. Er umkreist einen sehr alten, eisenarmen Stern (ca. 10 Milliarden Jahre alt). Dies deutet darauf hin, dass TOI-561 b in einem chemisch völlig anderen Umfeld entstanden ist als die Planeten in unserem Sonnensystem.
Wie hat das Webb-Teleskop das gemessen?
Das James Webb Space Telescope (JWST) nutzte sein NIRSpec-Instrument (Near-Infrared Spectrograph), um das System über 37 Stunden hinweg zu beobachten. Dabei konzentrierten sich die Forscher auf "sekundäre Finsternisse", bei denen der Planet hinter seinem Stern verschwindet.
Durch die Messung des Helligkeitsabfalls konnte das Infrarot-Leuchten des Planeten isoliert werden. Die gemessene Temperatur der Tagseite lag bei ca. 1.800 °C. Wäre der Planet ein nackter Fels ohne Atmosphäre, müsste die Temperatur rechnerisch bei etwa 2.700 °C liegen. Diese Differenz ist der stärkste Beweis für eine Atmosphäre.
Durch die Messung des Helligkeitsabfalls konnte das Infrarot-Leuchten des Planeten isoliert werden. Die gemessene Temperatur der Tagseite lag bei ca. 1.800 °C. Wäre der Planet ein nackter Fels ohne Atmosphäre, müsste die Temperatur rechnerisch bei etwa 2.700 °C liegen. Diese Differenz ist der stärkste Beweis für eine Atmosphäre.
Wieso existiert dort eine Atmosphäre?
Die Existenz der Atmosphäre ist ein Rätsel, da der Planet extrem nah an seinem Stern liegt (nur 1 % der Entfernung Erde-Sonne). Forscher vermuten einen dynamischen Kreislauf: Ein globaler Magma-Ozean könnte kontinuierlich Gase freisetzen, die die Atmosphäre speisen.
Gleichzeitig würde das Magma Gase wieder aufnehmen. Dieses Gleichgewicht zwischen Ausgasung und Absorption könnte erklären, warum die Atmosphäre stabil bleibt. Co-Autor Tim Lichtenberg vergleicht den Planeten daher treffend mit einem "nassen Lavaball".
Gleichzeitig würde das Magma Gase wieder aufnehmen. Dieses Gleichgewicht zwischen Ausgasung und Absorption könnte erklären, warum die Atmosphäre stabil bleibt. Co-Autor Tim Lichtenberg vergleicht den Planeten daher treffend mit einem "nassen Lavaball".
Welche Temperaturen herrschen dort?
Auf der Tagseite des Planeten wurden Temperaturen von rund 1.800 Grad Celsius (3.200 °F) gemessen. Obwohl das extrem heiß ist, liegt dieser Wert deutlich unter den erwarteten 2.700 °C für einen atmosphärenlosen Körper an dieser Position.
Die "kühlere" Messung deutet darauf hin, dass eine dichte, an flüchtigen Stoffen reiche Atmosphäre die Hitze effizient umverteilt. Starke Winde transportieren die thermische Energie vermutlich von der permanenten Tagseite auf die Nachtseite des Planeten.
Die "kühlere" Messung deutet darauf hin, dass eine dichte, an flüchtigen Stoffen reiche Atmosphäre die Hitze effizient umverteilt. Starke Winde transportieren die thermische Energie vermutlich von der permanenten Tagseite auf die Nachtseite des Planeten.
Gibt es Leben auf diesem Planeten?
Nein, das gilt als ausgeschlossen. TOI-561 b ist ein lebensfeindlicher "Höllenplanet" mit einem Magma-Ozean und Temperaturen, die jedes bekannte biologische Leben sofort vernichten würden. Der Planet ist zudem an seinen Stern gebunden (tidally locked), was zu einer permanenten Tag- und Nachtseite führt.
Dennoch ist die Entdeckung für die Exobiologie wichtig: Sie demonstriert, dass das JWST in der Lage ist, Atmosphären um Gesteinsplaneten präzise zu charakterisieren. Dies ist ein entscheidender technischer Schritt, um in Zukunft potenziell bewohnbare Welten zu untersuchen.
Dennoch ist die Entdeckung für die Exobiologie wichtig: Sie demonstriert, dass das JWST in der Lage ist, Atmosphären um Gesteinsplaneten präzise zu charakterisieren. Dies ist ein entscheidender technischer Schritt, um in Zukunft potenziell bewohnbare Welten zu untersuchen.
Was bedeutet der Fund für die Forschung?
Die Entdeckung stellt bisherige Annahmen der Planetenforschung infrage. Man ging davon aus, dass kleine Gesteinsplaneten auf extrem engen Umlaufbahnen ihre Atmosphäre zwangsläufig verlieren und zu nackten Felsen werden. TOI-561 b beweist das Gegenteil.
Dies eröffnet neue Möglichkeiten, das Innere von Exoplaneten zu erforschen. Durch die Analyse solcher Atmosphären können Wissenschaftler Rückschlüsse auf die geologische Aktivität und die chemische Zusammensetzung des Planetenkerns ziehen, ohne dort landen zu müssen.
Dies eröffnet neue Möglichkeiten, das Innere von Exoplaneten zu erforschen. Durch die Analyse solcher Atmosphären können Wissenschaftler Rückschlüsse auf die geologische Aktivität und die chemische Zusammensetzung des Planetenkerns ziehen, ohne dort landen zu müssen.
Zusammenfassung
- James-Webb-Teleskop entdeckt ungewöhnlichen Exoplaneten TOI-561 b
- Ultra-heiße Super-Erde mit dichter Atmosphäre trotz extremer Bedingungen
- Gebundene Rotation sorgt für permanente Tag- und Nachtseite des Planeten
- Massive Atmosphäre erklärt überraschend niedrigere Oberflächentemperaturen
- Ältester bekannter Gesteinsplanet mit flüchtigen Chemikalien in der Hülle
- Wissenschaftler vergleichen den 280 Lichtjahre entfernten Planeten mit Lavaball
- Entdeckung hilft beim Verständnis von Atmosphären in der Neptunischen Wüste
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