Das Geheimnis des flauschigen Planeten im Sternbild Jungfrau

(NLDO) – Der Planet WASP-107b verwirrte die Wissenschaftler einst, weil er in einem Zustand wie ein Stück Zuckerwatte existierte.

WASP-107b ist der Name eines der Planeten im Sternensystem WASP-107, das 212 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Jungfrau liegt.

Wissenschaftler geben ihm viele seltsame Namen, beispielsweise „Zuckerwatteplanet“ oder „Puffy Planet“.

Zuckerwatte-Planet WASP-107b – Bild mit freundlicher Genehmigung von LUCA SCHOOL OF ART/NASA/ESA

Der Grund für die seltsamen Spitznamen von WASP-107b liegt darin, dass es aussieht, als wäre es aus Baumwolle.

Studien zufolge der Exoplaneten-Datenbank der NASA hat diese seltsame Welt eine Dichte von nur etwa 0,19 – 0,202 g/cm3, während die Dichte der Erde 5,51 g/cm3 beträgt.

WASP-107b hat einen nur geringfügig kleineren Radius als Jupiter – 0,94-mal so groß wie Jupiter. Er ist jedoch nur etwa 30-mal massereicher als die Erde. Jupiter ist zwar ein Gasplanet mit geringerer Dichte als ein Gesteinsplanet, hat aber immer noch die 318-fache Masse der Erde.

Bisherige Modelle zur Planetenentstehung konnten nicht erklären, wie ein so großer und dennoch extrem leichter Planet entstanden sein konnte.

Ein Forscherteam um den Physiker David K. Sing von der Johns Hopkins University (USA) hat dieses Rätsel in einer im Fachmagazin Nature veröffentlichten Studie gelöst.

Aufgrund seines angenommenen Radius, seiner Masse, seines Alters und seiner Innentemperatur gehen sie davon aus, dass WASP-107b einen sehr kleinen Gesteinskern besitzt, der von einer großen Masse aus Wasserstoff und Helium umgeben ist.

Es ist jedoch schwer zu verstehen, wie ein so kleiner Kern so viel Gas ansaugen konnte. Und wenn der Kern groß war, dann hätte sich seine Atmosphäre beim Abkühlen des Planeten zusammenziehen müssen.

Durch die Kombination von Beobachtungen der James Webb Near Infrared Camera (NIRCam) und Mid-Infrared Imager (MIRI) sowie der Wide Field Camera 3 (WFC3) des Hubble, den beiden derzeit leistungsstärksten Weltraumteleskopen, haben sie die Häufigkeit zahlreicher Moleküle in der Atmosphäre von WASP-107b gemessen.

Zu diesen Molekülen gehören Wasserdampf, Methan, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid und Ammoniak.

Sowohl die Hubble- als auch die James-Webb-Spektren zeigen einen überraschenden Mangel an Methan in der Atmosphäre von WASP-107b: ein Tausendstel der Menge, die man aufgrund seiner Temperatur von 500 Grad Celsius erwarten würde.

Dafür gibt es nur eine Erklärung: Obwohl dieser Zuckerwatteplanet im Vergleich zu anderen bekannten „heißen Jupitern“ eine sehr „kühle“ Oberflächentemperatur aufweist, besitzt er einen sehr heißen Kern, da Methan bei hohen Temperaturen instabil ist.

Diese innere Erwärmung könnte auf die Gezeitenerwärmung zurückzuführen sein, die durch die elliptische Umlaufbahn des Planeten entsteht. Die Gravitationskraft verändert sich, wenn sich der Planet seinem Mutterstern nähert und sich von ihm entfernt, wodurch er sich dehnt und dies verursacht.

Nachdem die Forscher festgestellt hatten, dass der Planet im Inneren über genügend Hitze verfügt, um seine Atmosphäre vollständig aufzuwirbeln, erkannten sie, dass die Spektroskopie auch eine neue Möglichkeit bieten könnte, die Größe des Kerns abzuschätzen.

Die Ergebnisse zeigten, dass der Kern des Planeten doppelt so groß ist wie ursprünglich angenommen. Der größere und heißere Kern ist der Grund dafür, dass der Planet eine sehr dicke Gashülle besitzt und seinen Zuckerwatte-Zustand über die Zeit beibehalten hat.

Mit anderen Worten, es handelt sich um eine heißere Version von Neptun als von Jupiter.

Quelle: https://nld.com.vn/bi-an-hanh-tinh-sung-hup-giua-chom-sao-xu-nu-196240521081817059.htm