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Hubble untersucht die schichtartige Struktur der Atmosphäre einer fremden Welt. |
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1. Februar 2007: Die leistungsstarke Optik von NASA's Hubble Space Telescope erlaubte es Astronomen zum ersten Mal die schichtartige Struktur der Atmosphäre eines Planeten zu untersuchen, der um einen anderen Stern kreist. An der Stelle, an der die Atmosphäre des super-heißen Planeten in den Weltraum entweicht, entdeckte Hubble eine dichte, obere Schicht aus heißem Wasserstoff.
Der Planet, bezeichnet als HD 209458b, ist wie keine Welt in unserem Sonnensystem. Er umkreist seinen Stern so nah und wird so heiß, dass sein Gas in den Weltraum verdampft, was ihm wie einen Kometen mit einem Schweif erscheinen läßt. Die neue Untersuchung enthüllt die Schichten der oberen Atmosphäre des Planeten, in der das Gas so sehr erhitzt wird, dass es entweicht, wie Wasserdampf aus einem Kessel. "Die Schicht die wir untersucht haben ist eigentlich eine Übergangszone, in der die Temperatur von etwa 1.000 Kelvin auf 15.000 Kelvin in die Höhe schießt, was heißer ist als die Sonne," sagt Gilda Ballester von der University of Arizona in Tucson, Leiterin des Forschungsteams. "Dadurch sehen wir Einzelheiten, wie der Planet seine Atmosphäre verliert." Die Entdeckungen von Ballester, David K. Sing von der University of Arizona und dem Institut d'Astrophysique de Paris, und Floyd Herbert von der University of Arizona werden heute im Magazin Nature erscheinen. Die Daten von Hubble zeigen, wie stark die ultraviolette Strahlung des Sterns das Gas der oberen Atmosphäre aufheizt und sie aufbläht wie einen Ballon. Das Gas selber ist so heiß, dass es sich sehr schnell bewegt und der Gravitationskraft des Planeten mit einer Rate von 10.000 Tonnen pro Sekunde entflieht - was mehr als 3 Mal soviel ist, wie die Menge Wasser welches die Niagarafälle hinunterfließt. Der Planet wird allerdings nicht in naher Zukunft verschwinden. Astronomen schätzen seine Lebenszeit auf etwa 5 Milliarden Jahre.
Der verbrannte Planet ist
eine große, aufgeblähte
Version von Jupiter.
Tatsächlich wird er ein "heißer
Jupiter" genannt, ein großer,
gasförmiger Planet, der
seinen Stern sehr dicht
umkreist. Jupiter würde
vielleicht auch aussehen wie
HD 209458b, wenn er so nah
an der Sonne wäre, sagt
Ballester.
Der Planet umkreist seinen Stern alle 3,5 Tage einmal. Seine Umlaufbahn ist 7,5 Millionen Kilometer vom Stern entfernt - 20 Mal näher als die Erde die Sonne umkreist. Zum Vergleich, Merkur, der naheste Planet an der Sonne, ist 10 Mal weiter entfernt als HD 209458b von seinem Stern. Im Gegensatz zu HD 209458b ist Merkur ein kleiner Eisenball mit einer felsigen Kruste. "Die extreme Atmosphäre dieses Planeten könnte einen Einblick in die Atmosphären von anderen heißen Jupiters geben," sagt Ballester. Auch wenn HD 209458b keinen Zwilling in unserem Sonnensystem hat, so hat er doch viele jenseits unseres Systems. Etwa 10 bis 15 Prozent der mehr als 200 bekannten extrasolaren Planeten sind heiße Jupiter. Eine kürzlich durchgeführte Suche mit dem Hubble fand 16 Kandidaten in der zentralen Region unserer Milchstrasse, was darauf hinweist, dass es vielleicht Milliarden solcher Begleiter in unserer Galaxie gibt.
Bild links: Konzept eines Künstlers. Credit: NASA Der Durchgang des Planeten erlaubt es Astronomen die Struktur und chemische Zusammensetzung der Atmosphäre zu analysieren, indem sie das Licht des Sterns untersuchen, welches durch die Atmosphäre hindurch scheint. Einen ähnlichen Effekt hat man, wenn man Fingerabdrücke auf einer Scheibe sucht, indem man sieht, wie das Sonnenlicht durch das Glas gefiltert wird. Frühere Beobachtungen von Hubble zeigten Sauerstoff, Kohlenstoff und Natrium in der Atmosphäre des Planeten, und eine große, obere Wasserstoffatmosphäre mit einem Kometenschweif. Diese Grundsatzstudien lieferten die erste Entdeckung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre eines extrasolaren Planeten. Weitere Beobachtungen mit NASA's Spitzer Space Telescope fingen das Infrarot-Glühen der heißen Atmosphäre des Planeten ein. Die neue Untersuchung von Ballester und ihrem Team basiert auf einer Analyse von Beobachtungen aus dem Jahr 2003, die mit Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph, von David Charbonneau vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Mass. durchgeführt wurden Ballester's Team analysierte die Spektren von heißen Wasserstoffatomen in der oberen Atmosphäre des Planeten, eine Region die von Charbonneau's Gruppe nicht untersucht wurde. Diesen Artikel weiterempfehlen Credit: Hubble News Release
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