EXTRASOLARE PLANETEN
Keine verdampfende Atmosphäre um HD 209458b?
von Stefan Deiters
astronews.com
21. Februar 2008

Verdampft um den extrasolaren Planeten HD 209458b eine Wasserstoffatmosphäre? Seit Hubble im Jahr 2003 eine Wasserstoffwolke um den heißen Jupiter entdeckte, galt diese Theorie als wahrscheinlichste Erklärung der Beobachtung. Doch nun mahnt ein Wissenschaftlerteam zur Vorsicht: Der Wasserstoff könnte auch aus neutralisiertem Sternenwind stammen.

Verdampfende Atmosphäre oder nicht? Eine neue Untersuchung zweifelt an der Theorie aus dem Jahr 2003, die dieses Bild illustrieren sollte. Bild: ESA, Alfred Vidal-Madjar, NASA

Im Jahr 2003 sorgte eine Beobachtung des Weltraumteleskops Hubble für Aufregung: Um den Exoplaneten HD 209458b hatte man eine Wasserstoffwolke entdeckt, so dass die Wissenschaftler von einer durch die Hitze der Sonne entweichenden Wasserstoffatmosphäre ausgingen. Bei dem extrasolaren Planeten handelt es sich um einen sogenannten "heißen Jupiter", der seinen sonnenähnlichen Zentralstern in einem Abstand von etwa sieben Millionen Kilometern umkreist. Jupiter, der sonnennächste Gasriese in unserem Sonnensystem, ist 780 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt.

In einer neue Studien schlagen Wissenschaftler nun eine alternative Erklärung für die damaligen Hubble-Beobachtungen vor: In der heute erscheinenden Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature erklären die Forscher den entdeckten Wasserstoff als Folge des Sonnenwindes und wollen aus den Daten auf die Eigenschaften der Magnetosphäre und der hohen Atmosphäre des Jupiter-ähnlichen Planeten schließen.

Die Interpretation aus dem Jahr 2003 halten die Forscher somit für falsch: Die den Planeten umgebende Wasserstoffwolke würde nicht - wie damals angenommen - aus der Atmosphäre des Planeten stammen, sondern zum Großteil aus neutralisiertem Sternenwind besteht. "Diese so genannten Energetic Neutral Atoms (ENAs) werden um jeden Planeten im Sonnensystem beobachtet und entstehen durch Ladungsaustausch zwischen Sternenwind-Protonen und Neutralgasteilchen der oberen Planetenatmosphäre", erklärt Dr. Helmut Lammer vom Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, der an der Untersuchung beteiligt war.

Beobachtungen solcher ENA-Wolken um Exoplaneten, die um sonnenähnliche Sterne mit unterschiedlichem Alter kreisen, könnten auch Aufschluss über die Entwicklung der verschiedenen Eigenschaft des Sonnenwindes - wie etwas Dichte, Geschwindigkeit und Temperatur - in der Geschichte unserer Sonne und auch anderer Sterne geben. "Diese Parameter sind wiederum sehr wichtig, wenn man den Einfluss des Weltraumwetters auf die Evolution von Planetenatmosphären untersuchen möchte", so Lammer.

Die Wissenschaftler zeigen in dem Nature-Artikel außerdem, dass man aus der Analyse von ENA-Wolken um Exoplaneten feststellen kann, ob die Magnetosphäre eines Exoplaneten seine obere Atmosphäre vor Verlustprozessen schützt. Eine detaillierte Untersuchung solcher ENA-Wolken könnte somit erstmals Erkenntnisse über Magnetfelder von Exoplaneten, die Struktur ihrer oberen Atmosphären sowie die Parameter von stellaren Winden liefern.