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Stürmische Winde auf HD 189733b
von Stefan Deiters
astronews.com
10. Mai 2007
Dank des Infrarot-Weltraumteleskops Spitzer konnten
Wissenschaftler jetzt neue Daten über zwei extrasolare Planeten bekannt geben:
Ein Astronomenteam erstellte eine Karte der Temperaturunterschiede auf der
Oberfläche des Gasriesen HD 189733b und folgerte daraus, dass es auf der fernen
Welt stürmische Winde geben muss. Eine andere Forschergruppe untersuchte mit HD
149026b den heißesten bislang entdeckten extrasolaren Planeten.
Temperaturkarte des extrasolaren Planeten HD
189733b. Je heller die Farbe, desto heißer ist
es.
Bild: NASA / JPL-Caltech/ Harvard-Smithsonian CfA
[Großansicht]
Künstlerische Darstellung des heißesten
bekannten extrasolaren Planeten HD
149026b. Bild: NASA / JPL-Caltech |
"Wir haben die Temperaturunterschiede auf der gesamten Oberfläche
eines Planeten kartiert, der so weit von uns entfernt ist, dass sein Licht 60
Jahre benötigt, um die Erde zu erreichen", erläutert Heather Knutson vom
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und Hauptautorin eines jetzt in
Nature erscheinenden Artikels über HD 189733b. Auch die Ergebnisse über
HD 149026b sind in der aktuellen Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift
erschienen.
Bei beiden Planeten handelt es sich um sogenannte "Heiße Jupiter", also
Gasriesen, die ihren Zentralstern in großer Nähe umrunden. Etwa 50 der insgesamt
rund 200 bekannten extrasolaren Planeten gehören zu dieser Kategorie. Die
meisten dieser fernen Welten wurde mit Hilfe eines indirekten Verfahrens
entdeckt, bei dem man nach dem "Wackeln" sucht, das durch umlaufende Planeten
verursacht wird. Beobachtet wird in den meisten Fällen lediglich der
Zentralstern und nicht der Planet.
So weiß man über die meisten Planeten nicht viel mehr als ihre Umlaufbahn und
ihre ungefähre Masse. Wie sie wirklich aussehen und wie beispielsweise ihre
Atmosphäre zusammengesetzt ist, ist mit dieser Methode nicht auszumachen. Seit
2005 versuchen Astronomen mit Hilfe des Infrarot-Weltraumteleskops Spitzer
ein paar mehr Daten über die fernen Welten zu sammeln, indem sie die
Infrarotabstrahlung - oder Wärme - der Atmosphären der extrasolaren Planeten
studieren (astronews.com berichtete).
Ein Ziel der Spitzer-Beobachtungen war der Planet HD 189733b, der in
rund 60 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Füchschen liegt. HD 189733b ist der
uns am nächsten gelegene Transit-Planet, er schiebt sich also - von der Erde aus
gesehen - regelmäßig vor seine Sonne und verdunkelt diese so ein wenig. Ein
Orbit von HD 189733b um seinen Zentralstern dauert 2,2 Tage.
Spitzer hat nun das Infrarot-Licht des Planeten auf seiner Bahn um
seine Sonne gemessen. Aus insgesamt einer Viertelmillionen Datenpunkten
erstellten die Wissenschaftler eine Temperaturkarte des fernen Gasriesen. Die
Temperaturen auf HD 189733b scheinen danach recht gleichmäßig verteilt zu sein
und liegen zwischen 650 Grad Celsius auf der dunklen und 930 Grad Celsius auf
der der Sonne zugewandten Seite.
Man nimmt an, dass sich HD 18733b - genau wie alle anderen "Heißen Jupiter" -
in einer gebundenen Rotation um seine Sonne bewegt und - genau wie der Mond der
Erde - seiner Sonne immer die selbe Seite zuwendet. Da die
Temperaturunterschiede auf HD 18733b aber nicht sonderlich groß sind, glauben
die Forscher, dass heftige Winde die Hitze von der immer der Sonne ausgesetzten
Seite auf die dunkle Seite des Planeten transportieren und so für einen
Temperaturausgleich sorgen. Diese Winde könnten, so die Wissenschaftler,
Geschwindigkeiten von bis zu 9.600 Kilometer pro Stunde erreichen.
"Die Heißen Jupiter erhalten ungefähr 20.000-mal mehr Energie pro Sekunde als
unser Jupiter", erläutert Knutsons Kollege David Charbonneau, der auch Co-Autor
des Nature-Artikels ist. "Jetzt wird deutlich, wie diese Planeten mit
dieser Energie umgehen." Das Team entdeckte zudem, dass die heißeste Region
nicht etwa dort liegt, wo die Sonne am höchsten am Himmel steht, sondern rund 30
Grad östlich davon. Ist der Planet in seinem Orbit also wirklich gravitativ
gebunden, bedeutet dies, dass es in seiner Atmosphäre heftige Ostwinde geben
muss.
Ein anderes Team um Joseph Harrington von der University of Central Florida
in Orlando untersuchte den Planeten HD 149026b, der in 279 Lichtjahren
Entfernung im Sternbild Herkules liegt. Es handelt sich dabei um den kleinsten
und wohl auch dichtesten Transit-Planeten, der etwas die Größe des Saturn hat.
Die Spitzer-Beobachtungen ergaben, dass HD 149026b eine Temperatur von 2.038 Grad
Celsius hat und damit heißer ist als einige massearme Sterne. Der Planet
umrundet seine Sonne alle 2,9 Tage.
"Dieser Planet ist wie ein Stück glühende Kohle im Weltraum", meint
Harrington. "Weil dieser Planet so extrem heiß ist, glauben wir, dass seine
Wärme nicht verteilt wird. Seine Tagseite ist extrem heiß, die Nachtseite
vermutlich sehr viel kälter." Die Wissenschaftler glauben, dass HD 149026b
nahezu kein Licht reflektiert, sondern sämtliche Hitze absorbiert. Das würde die
ferne Welt nicht nur zum heißesten bekannten Planeten machen, sondern auch zum
schwärzesten. Auf jeden Fall, so ein beteiligter Wissenschaftler, läge die
Temperatur des Planeten in einem Bereich, der deutlich von dem abweicht, was man
für Planeten erwartet.
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