Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Aktuelles > 

CARMENES weist verdampfende Atmosphäre bei Exoplanet nach


Künstlerische Darstellung des Exoplaneten WASP-69b. Die intensive Strahlung seines Sterns bläst Teile der Atmosphäre des Planeten wie einen Kometenschweif ins All. Dieses diffuse Gas im Vordergrund des Sterns konnte nun dank der spektroskopischen Leistungsfähigkeit von CARMENES nachgewiesen werden. (Quelle: Gabriel Perez Diaz (IAC))

Ein internationales Wissenschaftlerteam nutzt erneut die Leistungsfähigkeit des Spektrographen CARMENES. Die Astronomen aus Spanien, Deutschland und den Niederlanden zeigen, dass der extrasolare Gasriesen-Planet WASP-69b einen kometenähnlichen Schweif aus Heliumpartikeln hinter sich herzieht. Angetrieben durch die hochenergetische Strahlung seines Zentralsterns entweichen diese Heliumpartikel dem Gravitationsfeld des Exoplaneten. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden heute in der Zeitschrift Science veröffentlicht.
 
Das CARMENES Instrument am 3,5-Meter Teleskop des Calar Alto Observatoriums bei Almería, (Spanien), jüngst für die spektakuläre Entdeckung eines Gesteinsplaneten bei Barnard’s-Stern genutzt, wurde verwendet, um die Atmosphäre von WASP-69b zu beobachten. Dieser Spektrograph ermöglichte es, die Zusammensetzung der Exoplaneten-Atmosphäre zu enthüllen und zusätzlich die Geschwindigkeit der Heliumteilchen zu bestimmen, die das Gravitationsfeld des Planeten verlassen, sowie die Länge des von ihnen erzeugten Schweifes.
 
Der Planet wurde beobachtet, während er vor seinem Zentralstern vorüberzog. Während dieses Ereignisses verdecken der Planet und seine Atmosphäre einen Teil des Sternenlichts. "In einem Bereich des Spektrums, in dem Heliumgas Licht absorbiert, haben wir eine größere und länger anhaltende Verdunklung des Sternlichtes beobachtet", sagt Lisa Nortmann, Forscherin am Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) und Erstautorin des heute veröffentlichten Artikels. „Die längere Dauer dieser Absorption lässt den Schluss zu, dass der Planet einen Schweif hat", fügt sie hinzu.  
 
Die Autoren haben auch vier andere Planeten in ähnlicher Weise analysiert und mit Daten der Multi-Mirror-X-Ray Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA verglichen (ESA XMM-Newton). Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass Helium in den Atmosphären jener Planeten detektiert wird, welche die größte Menge an Röntgen- und ultravioletter Strahlung von ihren Zentralsternen erhalten. Die Ergebnisse der Studie könnten bestätigen, dass hochenergetische Strahlung vom Zentralstern die gasförmige Hülle von Planeten abstreifen und sie in felsige Planeten mit einer ähnlichen Dichte wie der Venus oder der Erde verwandeln kann.
 
"Bisher war die Untersuchung des Verdampfens von Planetenatmosphären auf weltraumgebundene Beobachtungen von Wasserstoff im fernen Ultraviolett beschränkt. Mit CARMENES ist dies nun auch mit erdgebundenen Teleskopen und daher viel kostengünstiger möglich“, erklärt Prof. Dr. Andreas Quirrenbach, Direktor an der Landesternwarte Königstuhl (LSW) und Projektleiter für den Spektrographen. „Außerdem können wir mit CARMENES die Strömungsgeschwindigkeit messen und erhalten damit zusätzliche Informationen, die wesentlich zu unserem Verständnis der wesentlichen physikalischen Prozesse beitragen.“
 
Dieses neue Forschungsfeld wird es ermöglichen, Verdampfungsprozesse in einer großen Anzahl von Planeten zu vergleichen und spannende Fragen zu beantworten, z.B. ob Planeten mit einer ultrakurzen Umlaufzeit tatsächlich die verdampften Kerne früherer Jupiter-ähnlichen Planeten sind.
 
Das CARMENES-Instrument wurde von einem Konsortium aus elf spanischen und deutschen Institutionen unter Führung der LSW, die zum Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg gehört, entwickelt. Es wurde konzipiert, um nach erdähnlichen Planeten in der bewohnbaren Zone sogenannter M-Sterne zu suchen, der Region um einen Stern herum, in der die Bedingungen die Existenz von flüssigem Wasser ermöglichen. Die heute veröffentlichten Ergebnisse zeigen erneut die Fähigkeit von CARMENES, einen wesentlichen Beitrag zur Erforschung von Exoplanetenatmosphären zu leisten.

KONTAKT
Dr. Guido Thimm
Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH)
Email: thimm@uni-heidelberg.de

FACHARTIKEL

Nortmann, L.; Pallé, E.; Salz, M.; Sanz-Forcada, J.; Nagel, E.; Alonso-Floriano, F. J.; Czesla, S.; Yan, F.; Chen, G., Snellen I. A. G.;Zechmeister, M.; Schmitt, J. H. M. M.; López-Puertas, M.; Casasayas-Barris, N.; Bauer, F. F.; Amado, P.; Caballero, J.; Dreizler, S.; Henning, T.; Lampón, M.; Montes, D.; Molaverdikhani, K.; Quirrenbach, A.; Reiners, A.; Ribas, I.; Sánchez-López, A.; Schneider, C.; Zapatero Osorio, M. R. (2018): Ground-based detection of an extended helium atmosphere in the Saturnmass exoplanet WASP-69b


ERGÄNZENDE INFORMATIONEN

HINWEISE FÜR JOURNALISTEN
Weitere Informationen, einschließlich einer Kopie des Papiers, finden Sie online im Pressepaket Wissenschaft unter www.eurekalert.org/jrnls/sci. Für den Zugriff auf diese Informationen benötigen Sie Ihre Benutzerkennung und Ihr Passwort.

Bearbeiter: Webmaster
zum Seitenanfang/up