James Webb untersucht einen supergeschwollenen Exoplaneten, auf dem es Sand regnet

Eskere Guru

Exoplaneten gibt es in vielen Formen, von dichten Gesteinsplaneten wie Erde und Mars bis hin zu Gasriesen wie Jupiter und Saturn. Aber einige Planeten, die außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt wurden, sind sogar noch weniger dicht als Gasriesen und gehören zu einer Art, die informell als Super-Puff- oder Zuckerwattenplaneten bekannt ist. Einer der am wenigsten dichten bekannten Exoplaneten, WASP-107b, wurde kürzlich mit dem James Webb Space Telescope (JWST) untersucht, und das Wetter des Planeten scheint ebenso seltsam zu sein wie seine Schwellung.

Der Planet besteht mehr aus Atmosphäre als aus Kern , mit einer flauschigen Atmosphäre, in der Webb Wasserdampf und Schwefeldioxid entdeckte. Am seltsamsten war, dass Webb auch Silikatsandwolken sah, was darauf hindeutet, dass es Sand zwischen der oberen und unteren Schicht der Atmosphäre regnen würde. Der Planet ist fast so groß wie Jupiter, hat aber eine winzige Masse, die der von Neptun ähnelt.

Künstlerisches Konzept des Exoplaneten WASP-107b und seines Muttersterns. Auch wenn der eher kühle Mutterstern einen relativ kleinen Anteil hochenergetischer Photonen aussendet, können diese tief in die flauschige Atmosphäre des Planeten eindringen.
Künstlerisches Konzept des Exoplaneten WASP-107b und seines Muttersterns. Auch wenn der eher kühle Mutterstern einen relativ kleinen Anteil hochenergetischer Photonen aussendet, können diese tief in die flauschige Atmosphäre des Planeten eindringen. Illustration: LUCA School of Arts, Belgien/ Klaas Verpoest; Wissenschaft: Achrène Dyrek (CEA und Université Paris Cité, Frankreich), Michiel Min (SRON, Niederlande), Leen Decin (KU Leuven, Belgien) / Europäisches MIRI EXO GTO-Team / ESA / NAS

„JWST revolutioniert die Charakterisierung von Exoplaneten und liefert beispiellose Erkenntnisse in bemerkenswerter Geschwindigkeit“, sagt der Hauptautor der Studie, Leen Decin von der KU Leuven, in einer Erklärung . „Die Entdeckung von Wolken aus Sand, Wasser und Schwefeldioxid auf diesem flauschigen Exoplaneten durch das MIRI-Instrument des JWST ist ein entscheidender Meilenstein. Es verändert unser Verständnis der Planetenentstehung und -entwicklung und wirft neues Licht auf unser eigenes Sonnensystem.“

Es ist wichtig, die Entstehung und Entwicklung des Planeten zu verstehen, da es unmöglich erscheint, dass er sich an seinem jetzigen Standort gebildet haben könnte. Es wird angenommen, dass es sich weiter draußen im Sternensystem gebildet hat und im Laufe der Zeit nach innen gewandert ist. Dies könnte seine extrem geringe Dichte ermöglichen. Aufgrund seiner engen Umlaufbahn um seinen Stern herrscht eine sehr hohe Temperatur, wobei die äußere Atmosphäre 500 Grad Celsius erreicht. Aber diese Temperaturen sind normalerweise nicht heiß genug, um Silikatwolken zu bilden, die sich voraussichtlich in tieferen Schichten bilden, wo die Temperaturen höher sind.

Die Forscher vermuten, dass der Sandregen in den unteren, heißeren Schichten verdunstet und der Silikatdampf in der Atmosphäre nach oben wandert, bevor er erneut kondensiert, Wolken bildet und als Regen fällt, ähnlich dem Wasserkreislauf auf der Erde.

„Der Wert von JWST kann nicht hoch genug eingeschätzt werden: Wo immer wir mit diesem Teleskop hinschauen, sehen wir immer etwas Neues und Unerwartetes“, sagte Forscherkollege Paul Mollière vom Max-Planck-Institut für Astronomie. „Dieses neueste Ergebnis ist keine Ausnahme.“

Die Forschung wird in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.