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 wie „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, verglichen mit der Dichte der Erde von 5,51 g/cm3.

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 – obwohl ein Gasplanet mit geringerer Dichte als ein Gesteinsplanet – ist immer noch 318-mal massereicher als die 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 Radius, seiner Masse, seines Alters und der angenommenen Innentemperatur gehen sie davon aus, dass WASP-107b einen sehr kleinen Gesteinskern hat, 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. Wäre der Kern groß gewesen, 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 verfügbaren Weltraumteleskopen, maßen sie die Häufigkeit zahlreicher Moleküle in der Atmosphäre von WASP-107b.

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: Trotz seiner im Vergleich zu anderen bekannten „heißen Jupiter“-Planeten sehr „kühlen“ Oberflächentemperatur hat der Zuckerwatteplanet 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 verursacht wird. Die Gravitationskraft des Planeten ändert sich, wenn er sich seinem Mutterstern nähert oder von ihm entfernt, was die Ursache dafür ist.

Nachdem die Forscher festgestellt hatten, dass die Wärme im Inneren des Planeten ausreicht, um seine Atmosphäre vollständig aufzuwirbeln, erkannten sie, dass die Spektroskopie auch eine neue Möglichkeit bieten könnte, die Größe seines Kerns abzuschätzen.

Die Ergebnisse zeigten, dass der Kern des Planeten doppelt so groß war wie ursprünglich angenommen. Der größere, heißere Kern ist der Grund dafür, dass der Planet eine so dichte 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