Französische Astronomen beobachten verdampfende Planetenatmosphäre
Astronomen haben dramatische Veränderungen in der oberen Atmosphäre eines fernen Planeten beobachtet. Damit haben sie einen verlockenden Einblick in die sich ändernden Klimabedingungen und in das Wetter auf Planeten außerhalb unseres Sonnensystems erhalten. Mithilfe des Hubble-Weltraumteleskops der NASA (National Aeronautics and Space Administration) / ESA (European Space Agency) berichteten Wissenschaftler, dass kurz nachdem der Planet in intensiver Röntgenstrahlung nach einem heftigen Aufflackern seines Sterns getaucht war, ein Teil seiner Atmosphäre auf heftige Weise verdunstete. Der Planet ist ein riesiger Gasriese wie Jupiter, der allerdings sehr nah an seinem Stern liegt, nur in einem Dreißigstel der Entfernung der Erde von der Sonne. Obwohl sein Stern ist etwas kleiner und kühler ist als die Sonne, ist das Klima auf diesem Planeten außergewöhnlich heiß. Auf seiner Oberfläche herrscht eine Temperatur von über 1.000 Grad Celsius und die obere Atmosphäre wird mit energiereicher extremer Ultraviolett- und Röntgenstrahlung bombardiert. Daher ist er ein ausgezeichneter Kandidat zur Untersuchung der Auswirkungen eines Sterns auf einer planetare Atmosphäre, so die Wissenschaftler, die von dem französischen Astronomen Alain Lecavelier des Etangs geleitet werden. Nach Aussage von Lecavelier des Etangs waren die ersten Beobachtungen, die Anfang 2010 durchgeführt wurden, "enttäuschend, da sie keine Spur von der Atmosphäre des Planeten überhaupt zeigten". Er sagte, sein Team habe "erst erkannt, dass wir auf etwas Interessantes gestoßen waren, als die zweite Serie von Beobachtungen hinzukam". Die nachfolgenden Beobachtungen im Jahr 2011 zeigten eine dramatische Veränderung, mit klaren Anzeichen einer Wolke aus Gas, die vom Planeten mit einer Geschwindigkeit von mindestens 1 000 Tonnen pro Sekunde fortgeschleudert wurde. "Wir hatten nicht nur bestätigt, dass die Atmosphären einiger Planeten verdunsten, wir hatten auch beobachtet, wie die physikalischen Bedingungen in der verdampfenden Atmosphäre im Laufe der Zeit variieren", sagte Mr. Lecavelier. "Niemand hatte das vorher getan." Die Wissenschaftler mussten herausfinden, warum diese Veränderung stattgefunden hatte. Trotz der extremen Temperatur des Planeten ist die Atmosphäre nicht heiß genug, um in der Geschwindigkeit zu verdampfen, wie sie 2011 beobachtet wurde. Stattdessen wird angenommen, dass die Verdunstung durch intensive Röntgen- und extreme UV-Strahlung aus dem übergeordneten Stern angetrieben wird, die etwa 20-mal stärker ist als die unserer eigenen Sonne. Da außerdem der riesige Planet sehr nah an seinem Stern liegt, muss dieser eine Röntgen-Dosis ertragen, die 3 Millionen mal höher ist, als die, die auf die Erde auftrifft. Der Nachweis der durch Röntgenstrahlung verursachten Verdunstung stammt aus gleichzeitigen Beobachtungen des Planeten durch andere Satelliten. "Röntgenemissionen sind ein kleiner Teil des Gesamtaustoßes des Sterns. Doch dieser Teil ist so energiereich, dass er die Verdunstung der Atmosphäre anregen kann ", erklärte Peter Wheatley von der Universität Warwick im Vereinigten Königreich und Co-Autor der Studie. "Das war der hellste Röntgenblitz, der von diesem Planeten bis heute beobachtet wurde. Es scheint sehr wahrscheinlich, dass die Verdunstung, die mit Hubble wenige Stunden später beobachtet wurde, eine Folge dieses Blitzes war." Röntgenstrahlen sind energiereich genug, um das Gas in der oberen Atmosphäre auf Zehntausende von Grad zu erhitzen. Das ist heiß genug, um der Anziehungskraft des Riesenplaneten zu entkommen. Ein ähnlicher Prozess läuft ab, wenn auch weniger dramatisch, wenn zum Beispiel eine Sonneneruption die Ionosphäre der Erde trifft und Funksignale stört. Obwohl das Team glaubt, dass der Röntgenblitz die wahrscheinlichste Ursache für die atmosphärischen Veränderungen ist, die es auf dem Planeten gesehen hat, scheinen andere Erklärungen auch möglich zu sein. So kann etwa das Grundniveau der Röntgenstrahlung, die von dem Stern ausgeht, zwischen 2010 und 2011 erhöht sein, in einem saisonalen Prozess, der dem 11-jährigen Zyklus der Sonnenflecken ähnelt. Diese Forschung ist für Untersuchung anderer Planeten sowie für die Studie von Jupiter-ähnlichen Planeten relevant. Bei mehreren neueren Entdeckungen von "Super-Erden" in der Nähe ihrer Muttersterne handelt es sich vermutlich um die Überreste von ähnlichen Planeten, nach der vollständigen Verdampfung ihrer Atmosphären.Weitere Informationen sind abrufbar unter: Hubble European Space Agency Information Centre http://www.spacetelescope.org/(öffnet in neuem Fenster)