Hubble beobachtet, wie ein extremer Exoplanet von seinem Stern befreit wird

Eskere Guru

Einer der extremsten der vielen bisher entdeckten seltsamen Exoplaneten dürfte ein Planet namens AU Mic b sein. Dieser neptungroße Planet umkreist seinen Stern so nah, dass ein Jahr dort etwas mehr als eine Woche dauert, und er wird von dramatischen Fackeln seines Muttersterns bombardiert , die den Planeten mit Strahlung überhitzen.

Kürzlich beobachtete Hubble dieses System, um mehr über die Beziehung zwischen dem Exoplaneten und seinem Stern, technisch gesehen AU Microscopii, zu erfahren. Die Wasserstoffatmosphäre des Planeten wird durch die Strahlung des Sterns weggeblasen, es gab jedoch verwirrende Erkenntnisse, die darauf hindeuten, dass zu manchen Zeiten keine Atmosphäre verloren ging, zu anderen Zeiten jedoch erhebliche Mengen Atmosphäre verloren gingen.

Die Illustration dieses Künstlers zeigt einen Planeten (dunkle Silhouette), der vor dem Roten Zwergstern AU Microscopii vorbeizieht.
Die Illustration dieses Künstlers zeigt einen Planeten (dunkle Silhouette), der vor dem Roten Zwergstern AU Microscopii vorbeizieht. Der Planet ist dem ausbrechenden Stern so nahe, dass ein heftiger Sternwind und sengende ultraviolette Strahlung die Wasserstoffatmosphäre des Planeten aufheizen und ihn in den Weltraum entweichen lassen. Der Planet hat einen vierfachen Erddurchmesser und verdunstet langsam seine Atmosphäre, die sich linear entlang seiner Umlaufbahn ausdehnt. Dieser Prozess kann schließlich einen felsigen Kern hinterlassen. Die Abbildung basiert auf Messungen des Hubble-Weltraumteleskops. NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)

„Wir haben noch nie gesehen, dass sich die atmosphärische Flucht innerhalb eines so kurzen Zeitraums von völlig nicht nachweisbar zu sehr nachweisbar verändert, wenn ein Planet vor seinem Stern vorbeizieht“, sagte der leitende Forscher Keighley Rockcliffe vom Dartmouth College in einer Erklärung . „Wir hatten wirklich etwas sehr Vorhersehbares und Wiederholbares erwartet. Aber es stellte sich als seltsam heraus. Als ich das zum ersten Mal sah, dachte ich: ‚Das kann nicht stimmen‘.“

Diese seltsame Variabilität könnte auf Veränderungen in den vom Stern abgegebenen Flares zurückzuführen sein. Der Stern ist mit einem Alter von weniger als 100 Millionen Jahren sehr jung, um Planeten zu beherbergen, und seine Ausbrüche werden durch die Wechselwirkung von Magnetfeldern und der Sternatmosphäre verursacht. Dadurch entsteht ein extremer Sternwindeffekt, der die Atmosphäre des nahegelegenen Planeten wegbläst.

Die Forscher vermuten, dass die merkwürdige Variation im atmosphärischen Verlust des Planeten auf einen besonders starken Sonneneruption zurückzuführen sein könnte, der kurz vor den Messungen von Hubble auftrat und den vom Planeten austretenden Wasserstoff ionisiert und ihn für Hubbles Instrumente unsichtbar gemacht haben könnte. Oder es könnte sein, dass die Sternwinde tatsächlich dazu führen, dass der atmosphärische Verlust erheblich schwankt.

Die Forscher sind daran interessiert zu erfahren, wie sich Exoplaneten in Umgebungen mit extremer Strahlung wie dieser schlagen.

„Wir wollen herausfinden, welche Arten von Planeten in diesen Umgebungen überleben können. Wie werden sie endlich aussehen, wenn der Star zur Ruhe kommt? Und würde es irgendwann eine Chance auf Bewohnbarkeit geben, oder werden sie am Ende einfach nur verbrannte Planeten sein?“ sagte Rockcliffe. „Verlieren sie irgendwann den Großteil ihrer Atmosphäre und werden ihre verbleibenden Kerne zu Supererden? Wir wissen nicht wirklich, wie diese endgültigen Zusammensetzungen aussehen, weil wir so etwas in unserem Sonnensystem nicht haben.“

Die Forschung wurde im Astronomical Journal veröffentlicht.