Letzte Woche war gleichzeitig von zwei bemerkenswerten astronomischen Errungenschaften geprägt. Zuerst haben Wissenschaftler den heißesten und dunkelsten bisher bekannten Planeten entdeckt. Zweitens war es erstmals möglich, eine detaillierte Wetterkarte eines exosolaren Planeten zu erstellen.
Hölle jenseits der Erde: sehr heißer, sehr dunkler Riese HD 149026b. Künstlerischer Look
Forschung kombiniert zwei weitere Fakten. Zunächst wurden beide mit dem Spitzer-Infrarot-Umlaufteleskop durchgeführt. Zweitens gehören beide untersuchten Objekte zur Klasse der „Hot Jupiters“– Gasriesen, deren Bahnen in unmittelbarer Nähe zu heißen Sternen liegen.
Der heiße Riese HD 149026b wurde von Professor Joseph Harringtons Team im Sternbild Herkules entdeckt, 279 Lichtjahre entfernt. Die Temperatur auf der Oberfläche des Planeten erreicht einen Rekordwert von 2040 ° C - es ist nur geringfügig heißer als einige kleine Sterne. HD 149026b gehört zu den Transitplaneten - er bewegt sich in der Umlaufbahn und passiert regelmäßig zwischen dem Mutterstern und dem Erdbeobachter. Von den mehr als 200 bisher entdeckten extrasolaren Planeten befinden sich nur 17 auf der Durchreise. Der Unterschied zwischen der Menge an Infrarotstrahlung, die von dem Stern in Phasen kommt, wenn sich HD 149026b davor und dahinter befindet, ermöglichte es den Wissenschaftlern, die des Planeten zu berechnen Strahlung besitzen und mit hoher Genauigkeit deren Temperatur bestimmen.
Das Klima hier ist wirklich höllisch: HD 149026b ist nicht nur kolossal heiß, sondern auch dunkel. Der Planet reflektiert das vom Mutterstern emittierte Licht praktisch nicht. Allerdings sollte es aufgrund der hohen Temperatur im sichtbaren Bereich ein wenig glimmen – wie leicht glimmende Holzkohle. Die Gründe, warum der Planet so heiß wurde, bleiben unklar. Der Gasriese ist seiner Sonne 25-mal näher als die Erde, und dennoch ist die Temperatur auf seiner Oberfläche ungewöhnlich hoch. Wahrscheinlich liegt die Antwort in der ungewöhnlichen Zusammensetzung dieses Himmelskörpers.
HD 149026b enthält sehr viele schwere Elemente - schwerer als Wasserstoff und Helium. Nach den erh altenen Daten zu urteilen, enthält es mehr solcher Substanzen als in allen Körpern des Sonnensystems zusammen (wenn wir die Sonne selbst nicht berücksichtigen). Ein erheblicher Teil der schweren Substanzen ist im festen Kern des Planeten konzentriert, dessen Masse auf 70-90 Erde geschätzt wird. Im Allgemeinen ist HD 149026b nicht nur ein ungewöhnlich heißer, sondern auch ein ungewöhnlich dichter Gasriese. Wissenschaftler vermuten, dass in seiner Atmosphäre eine unbekannte Komponente vorhanden ist, die die Strahlung des Muttersterns aktiv absorbiert und den Planeten zusätzlich erwärmt. Eine dichte Wolkenschicht aus gasförmigem Titanoxid könnte als solches Additiv fungieren, aber bei den aufgezeichneten Temperaturen sollte das gesamte Titan kondensieren und in Form von flüssigem Niederschlag aus der Atmosphäre fallen.
Gleichzeitig ist es dem Team von David Charbonneau gelungen, die erste Wetterkarte eines exosolaren Planeten zu erstellen. Wir sprechen von einem anderen Transitgasriesen - HD 189733b, der sich im Sternbild Pfifferlinge in einer Entfernung von 60 Lichtjahren befindet. Der Planet dreht sich in nur zwei Tagen um den Mutterstern, wobei er seiner Sonne immer mit der gleichen Seite zugewandt ist. Dadurch wird seine Tagesseite auf 930°C erwärmt und die Nachtseite hat eine Durchschnittstemperatur von 650°C. Diese kleine Abweichung deutet auf extrem intensive Konvektionsprozesse in der Atmosphäre des Gasriesen hin. Interessanterweise liegt die Region mit der maximalen Temperatur nicht wie erwartet genau gegenüber dem Stern, sondern ist um etwa 30° zur Seite verschoben. Laut Wissenschaftlern weist dies darauf hin, dass die Geschwindigkeit der Luftströmungen in der Atmosphäre des Riesen mehrere Kilometer pro Sekunde erreichen kann.
Inzwischen beeinflussen "Heiße Jupiter" die Entstehung ganzer Planetensysteme: "Haus des Lebens".
