Außerirdisches Wetter: Astronomen kartieren Exoplaneten und finden dramatisches Wetter und ein nie zuvor gesehenes Klima
Das mag wie Science-Fiction klingen, ist aber in Wirklichkeit wissenschaftliche Forschung. Ein Planet außerhalb unseres Sonnensystems scheint ein kompliziertes und dramatisches Wettersystem zu haben, wie eine neue 3D-Karte zeigt.
Astronomen haben zum ersten Mal die 3D-Struktur eines Exoplaneten außerhalb des Sonnensystems kartiert. Was sie fanden, überraschte sie, nachdem sie Teleskope des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) eingesetzt hatten.
Auf dem Exoplaneten zeigten sich starke Winde, die Elemente wie Eisen und Titan mit sich führten. Dies führte zur Entstehung komplizierter Wettermuster in der gesamten Atmosphäre des Planeten.
"Die Atmosphäre dieses Planeten verhält sich auf eine Weise, die unser Verständnis davon, wie das Wetter funktioniert, in Frage stellt - nicht nur auf der Erde, sondern auf allen Planeten. Es fühlt sich an wie etwas aus einem Science-Fiction-Film", sagt Julia Victoria Seidel, Forscherin an der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile.
Über den Planeten
Der Planet trägt den Namen WASP-121b oder Tylos und ist etwa 900 Lichtjahre entfernt. Er befindet sich im Sternbild Puppis und ist wie ein überhitzter Jupiter, ein Gasriese, dereinen Wirtsstern eng umkreist. Ein Jahr dauert dort nur etwa 30 Erdstunden. Auf der einen Seite des Planeten ist es oft sehr heiß, auf der anderen kühler.
Nachdem das Team die dortige Atmosphäre erkundet hatte, entdeckte es in einzelnen Schichten ausgeprägte Winde. Diese wurden in ihrer Karte der Atmosphärenstruktur in 3D dargestellt. Dies ist das erste Mal, dass Astronomen die Atmosphäre eines Planeten außerhalb unseres Sonnensystems so detailliert und tiefgehend untersuchen konnten.
"Was wir gefunden haben, war überraschend: Ein Jetstream dreht Material um den Äquator des Planeten, während eine separate Strömung in tieferen Schichten der Atmosphäre Gas von der heißen Seite zur kühleren Seite bewegt. Diese Art von Klima wurde noch nie zuvor auf einem anderen Planeten beobachtet", so Seidel, ebenfalls Forscher am Lagrange-Labor in Frankreich.
Der beobachtete Jetstream schien sich über die Hälfte des Planeten zu erstrecken, an Geschwindigkeit zu gewinnen und die Atmosphäre hoch am Himmel stark in die heiße Seite des Planeten "umzuwälzen", was die Voraussetzungen für einige dramatische Wetterlagen schuf .
Wie die 3D-Karte entstanden ist
Die Astronomen entdeckten diese Beobachtungen mit Hilfe des ESPRESSO-Instruments am VLT der ESO. Es wurde eingesetzt, um das Licht von vier großen Teleskopen zu einem einzigen Signal zusammenzufassen. Da es viermal so viel Licht wie ein einziges Teleskop sammeln konnte, ließen sich mehr schwache Details beobachten. ESPRESSO konnte sogardie Signaturen chemischer Elemente erkennen und verschiedene Teile der Atmosphäre bewerten.
"Es ist wirklich überwältigend, dass wir in der Lage sind, Details wie die chemische Zusammensetzung und die Wettermuster eines Planeten in so großer Entfernung zu untersuchen", sagt Bibiana Prinoth, die derzeit an der Universität Lund (Schweden) und der ESO promoviert.
Wenn Wissenschaftler die Bedingungen auf Planeten untersuchen wollen, die Leben beherbergen könnten und die ähnliche Bedingungen und Größen wie die Erde aufweisen, sind größere und leistungsfähigere Teleskope erforderlich. Diese Forschung ist ein Beispiel dafür, wie leistungsstarke Teleskope der Schlüssel zur Entdeckung neuer Details von "fremden Welten" außerhalb unseres Sonnensystems sein können.
Quellenhinweis
“Titanium chemistry of WASP-121 b with ESPRESSO in 4-UT mode”. Astronomy and astrophysics. DOI: 10.1051/0004-6361/202452405.