Die Atmosphäre dieses extremen Exoplaneten wird von seinem Wirtsstern sonnenverbrannt

In der großen Auswahl an Planeten, die wir außerhalb unseres Sonnensystems beobachtet haben, gehören einige der extremsten zu einem Typ, der als heißer Jupiter bezeichnet wird. Das sind jupiterähnliche Gasriesen, die ihre Sterne aber so nah umkreisen, dass ein Jahr am Stück weniger als 10 Tage dauert. Auf diesen Planeten können Temperaturen Tausende von Grad Fahrenheit erreichen, was zu einigen seltsamen und wunderbaren Effekten führt.

Ein solcher heißer Jupiter, der kürzlich in einem Artikel in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters beschrieben wurde, hat eine besonders charakteristische Atmosphäre. Der 400 Lichtjahre entfernte Planet KELT-20b ist nur 5 Millionen Meilen von seinem Stern entfernt und wird von ultravioletter (UV) Strahlung bombardiert. Dadurch wird die Atmosphäre des Planeten auf über 3.000 Grad Fahrenheit erhitzt, wodurch eine Schicht in der Atmosphäre entsteht, die der Stratosphäre der Erde ähnelt und UV-Strahlen absorbiert.

Diese Schicht erzeugt ein Phänomen namens thermische Inversion, bei dem die oberen Schichten der Atmosphäre heißer sind als die unteren Schichten der Atmosphäre. Auf unserem Planeten wird diese Schicht durch Ozon gebildet, aber auf KELT-20b wird die Schicht aus Metallen gebildet, die gekocht haben und jetzt in der Atmosphäre vorhanden sind.

Diese Wechselwirkung zwischen der Strahlung des Wirtssterns und der Atmosphäre des Planeten ist ein wichtiger Fortschritt beim Verständnis von Exoplaneten. „Bis jetzt wussten wir nie, wie der Wirtsstern die Atmosphäre eines Planeten direkt beeinflusst“, sagte der Hauptautor Guangwei Fu von der University of Maryland in einer Erklärung . „Es gab viele Theorien, aber jetzt haben wir die ersten Beobachtungsdaten.“

Um mehr über die Atmosphäre dieses weit entfernten Exoplaneten zu erfahren, verwendeten die Forscher Daten von Hubble im nahen Infrarot sowie Daten des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA, um die Signale von Wasser und Kohlenmonoxid zu untersuchen, die von dem Planeten kommen. Diese Signaturen unterscheiden sich von dem, was bei anderen jupiterähnlichen Planeten beobachtet wurde, die in der Nähe kühlerer Sterne kreisen. „Das Emissionsspektrum von KELT-20b ist ganz anders als bei anderen heißen Jupitern“, sagte Fu. „Dies ist ein überzeugender Beweis dafür, dass Planeten nicht isoliert leben, sondern von ihrem Wirtsstern beeinflusst werden.“