Webb entdeckt Wasserwolken auf weit entferntem Braunen Zwerg

Der Braune Zwerg WISE 0855 gilt als "gescheiterter" Stern ohne eigene Kernfusion. Dennoch hat das James-Webb-Teleskop dort nun erdähnliche Wetterphänomene aufgespürt. Eine lange Messung zeigt detailliert die Dynamik von Wasserwolken und Gasen.

Ein eiskalter Nachbar im Visier

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat erdähnliche Wetterphänomene außerhalb des Sonnensystems beobachtet. Elf Stunden lang verfolgte es auf WISE 0855 die Bewegung von Wasserwolken und den Aufstieg von Gasen. Die Ergebnisse geben Einblicke in Wetter und chemische Prozesse, wie sie auch auf fernen Riesenplaneten ablaufen.

WISE 0855 ist ein Brauner Zwerg, häufig als gescheiterter Stern bezeichnet. Er hat etwa die doppelte Masse des Jupiters, ist aber zu klein für Kernfusion. Mit einer Temperatur von minus acht Grad Celsius ist das 2014 entdeckte Objekt der kälteste bekannte Braune Zwerg. Es liegt im Sternbild Wasserschlange, 7,4 Lichtjahre entfernt. Eine Raumsonde wie Voyager 1 bräuchte mehr als 100.000 Jahre für diese Strecke.

Spektrometer enthüllt Wolkendynamik

Das Team um die Wissenschaftlerin Brittany Miles setzte den Nahinfrarot-Spektrografen NIRSpec ein, wie es in einer Veröffentlichung auf Arxiv berichtet. Die Astronomen erstellten alle 15 Minuten ein Spektrum. Damit konnten sie erstmals die Auswirkungen von Temperatur, chemischer Zusammensetzung und Wolkenbildung voneinander trennen.

Frühere Messungen erfassten nur die Gesamthelligkeit des Objekts. Die Auswertung zeigt zwei gleichzeitig ablaufende Prozesse.

Was die Forscher entdeckt haben

In den oberen Atmosphärenschichten deuten die Modelle auf Wasserwolken hin, die durch die Rotation abwechselnd dicker und dünner erscheinen.

Darunter steigen durch Konvektion heiße Gase aus dem Inneren auf. Die Spektren zeigen starke Schwankungen bei Kohlenmonoxid und Phosphan. Durch die Absorption von Kohlenmonoxid schwankte die Lichtintensität bei einigen Wellenlängen um bis zu zehn Prozent.

Übertragbarkeit auf andere Planeten

Die Tageslänge auf WISE 0855 ist bislang unbekannt. Die Webb-Daten zeigen jedoch regelmäßige Signale im Abstand von fünfeinhalb Stunden. Das entspricht ungefähr einem halben Jupitertag. Die Autoren vermuten zudem, dass Winde die beobachteten Veränderungen verursachen. Diese könnten wie auf dem Jupiter in Bändern parallel zum Äquator wehen.

Obwohl WISE 0855 kein Planet ist, ähneln seine atmosphärischen Vorgänge denen von Gasriesen. Infografik Hubble-Nachfolger: Das James-Webb-Weltraumteleskop im Detail

Besseres Verständnis

Die Beobachtungen deuten darauf hin, dass die physikalischen Regeln für Konvektion und Wolkenbildung auf unterschiedlichen Himmelskörpern gelten. Laut Miles könnten die Erkenntnisse helfen, die Atmosphären von Gasriesen um andere Sterne besser zu verstehen.

Wie bewertet ihr die Fortschritte in der Erforschung ferner Atmosphären durch moderne Teleskope? Teilt eure Gedanken und Erwartungen gerne mit uns in den Kommentaren!

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