So sehr wir auch an Phänomene wie Wind, Regen oder Schnee gewöhnt sind, auf anderen Planeten sind sie völlig anders als bei uns Schnee, Regen oder Wind. Die Atmosphäre von einem von ihnen besteht im Allgemeinen aus Molekülen von felsigen Gesteinen, die uns gemeinsam sind.
COROT-7b ist seinem Stern so nahe, dass hier sogar ein Stein verdampft
Die Rede ist vom fernen Planeten COROT-7b, der im vergangenen Februar von der europäischen Orbitalsonde COROT entdeckt wurde – wir haben Sie bereits über diese Entdeckung und ihre interessanten Eigenschaften informiert („Tiny Far“). Die von dem Gerät gesammelten Daten ermöglichten es amerikanischen Wissenschaftlern unter der Leitung von Bruce Fegley, ein Computermodell der chemischen Zusammensetzung und des Klimas des Planeten zu erstellen. Simulationen haben gezeigt, dass die Atmosphäre von COROT-7b aus dem Material besteht, aus dem Gestein auf der Erde besteht – und auch hier, wenn es „Regen sammelt“, kondensieren sie zu kleinen Kieselsteinen, die wie Hagel in ganze Seen aus neu geschmolzenem Gestein fallen.
In den letzten Jahrzehnten wurden mehr als 400 extrasolare Planeten entdeckt. Die Besonderheiten der Methode ihres Nachweises und andere Einschränkungen führen jedoch dazu, dass die überwiegende Mehrheit dieser Planeten zur Klasse der "heißen Jupiter" gehören, glühende Gasriesen, die relativ nahe an ihren Sternen rotieren - ihre Massen sind es Hunderte Male größer als die Erde, und ihre Größe geht in die Tausende.
Der Planet COROT-7b sieht vor diesem Hintergrund besonders aus: Er ist nur doppelt so groß wie die Erde und fünfmal schwerer. Es war auch der erste entdeckte Planet im Sternensystem COROT-7, ein Gelber Zwerg aus dem Sternbild Monoceros. Einige Monate später, im August dieses Jahres, meldete eine Gruppe europäischer Astronomen hier die Entdeckung eines zweiten Planeten, COROT-7c.
Detaillierte Daten über die Größe und das Verh alten dieser Planeten ermöglichten es den Wissenschaftlern, die Dichte von COROT-7b grob zu berechnen, und es stellte sich heraus, dass sie ungefähr der der Erde entspricht. Das lässt uns mit hinreichender Sicherheit davon ausgehen, dass auch dieser Planet felsig und mit einer festen Kruste bedeckt ist. Gleichzeitig kann er in keiner Weise als "erdähnlicher Planet" bezeichnet werden.
Nehmen Sie mindestens die Größe der Umlaufbahn: von COROT-7b zu seinem Stern - nur 2,6 Millionen km, 23-mal näher als zur Sonne vom Merkur. Aus diesem Grund hält die Schwerkraft des Sterns den Planeten so sicher wie die Erde den Mond. Und sie steht dem Stern auch immer mit derselben Seite gegenüber. Auf dieser Seite wird die Temperatur um die 2600 Kelvin geh alten, bei solcher Hitze schmelzen die Steine nicht nur, sondern verdampfen einfach. Aber auf der gegenüberliegenden Seite ist es relativ k alt, nur 50 Kelvin (-223 OS)
Anscheinend ist ein so harter Einschlag des Sterns dafür verantwortlich, dass in der Atmosphäre von COROT-7b weder die meisten Substanzen, aus denen unsere Erdluft besteht, noch Wasser, noch Stickstoff, noch Kohlenstoff vorhanden sind Dioxid. Seine einzige Atmosphäre ist Dampf, der einen Ozean aus geschmolzener Silikatlava erzeugt, die vom Stern überhitzt wird.
Um das Verh alten einer solch ungewöhnlichen Atmosphäre zu beschreiben, erstellten Fegley und Kollegen ein theoretisches Computermodell davon. Da die genaue chemische Zusammensetzung des Planeten jedoch nicht bekannt war, mussten die Wissenschaftler die Berechnungen mehrmals wiederholen und dabei verschiedene Optionen verwenden, die für die verfügbaren Daten geeignet waren. Und in allen Fällen stellte sich das Verh alten und die Zusammensetzung der Atmosphäre als sehr, sehr ähnlich heraus.
Natrium, Kalium, Siliziummonoxid und Sauerstoff machen in atomaren und molekularen Formen den Löwenanteil der Atmosphäre aus. Darüber hinaus enthält es andere Elemente, die zusammen in terrestrischen Silikaten vorkommen - Magnesium, Aluminium, Kalzium, Eisen. Es ist logisch zu fragen, woher kommt Sauerstoff? Tatsächlich existierte dieses aktive Element nicht einmal auf der Erde in freier Form, bis die Pflanzen begannen, es während der Photosynthese in großen Mengen freizusetzen. "Sauerstoff ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente in Mineralien", erklärt Fegley, "wenn Sie also 'Gestein verdampfen', müssen Sie ihn in freier Form freisetzen."
Und natürlich schafft eine so ungewöhnliche Atmosphäre ein ungewöhnliches Klima. Fegley beschreibt es so: „Wenn man immer höher steigt, dringt man in immer kältere Schichten der Atmosphäre ein und findet sich schließlich an Orten wieder, die mit „Steindampf“gesättigt sind, genau wie die Erdatmosphäre mit Wasser. Nur statt Flaumwolken verdichten sich hier Silikatwolken, die schließlich kleine Kieselsteine regnen lassen, die an der Oberfläche des Planeten sofort wieder schmelzen.
Interessanterweise hängt das konkrete Mineral, in dem solche Substanzen kondensieren, von der Höhe ab, in der dies geschieht, und über schweren entstehen leichtere Gesteine - und darunter solche, die auf der Erde Ablagerungen von Enstanit, Korund, Spinell, Wollastonit.
Gleichzeitig regnen Natrium und Kalium, die einen viel niedrigeren Siedepunkt haben, nicht ab, sondern verbleiben in Form von ätzenden alkalischen Gaswolken in der Atmosphäre und werden vom "Sonnenwind" allmählich ins All getragen "des Sterns COROT-7. Es stellte sich heraus, dass diese Wolken selbst mit ausreichend leistungsstarken bodengestützten Teleskopen gut unterscheidbar waren.
Lesen Sie zum Start und den Hauptaufgaben der COROT-Mission den Hinweis „Auf der Jagd nach Planeten“.
