Der James-Webb-Teleskop hat beobachtet, wie der Gasriese seine Atmosphäre schnell verliert.

Nach Angaben von ТСН: Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat ein einzigartiges Phänomen entdeckt: Der gasförmige Riese WASP-107b mit einer extrem leichten Masse verliert aktiv seine Atmosphäre. Dieser Planet, der fast die Größe von Jupiter hat, hinterlässt eine große Spur aus Helium, die ein Gebiet abdeckt, das fünfmal so groß ist wie sein Durchmesser.

Diese Verdampfung eröffnet den Wissenschaftlern die Möglichkeit, tiefer zu erforschen, warum Exoplaneten ihre gasförmigen Hüllen verlieren. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

Das Phänomen des „extrem leichten“ Riesen

WASP-107b wurde 2017 entdeckt und gehört zu einer besonderen Klasse von Exoplaneten.

Mit einem Durchmesser von 94 % des Durchmessers von Jupiter beträgt seine Masse nur 12 % der Masse von Jupiter, was diesen Planeten zu einem der leichtesten bekannten gasförmigen Riesen macht.

Der Planet befindet sich sehr nah an seinem Stern — in einem Abstand, der siebenmal kleiner ist als der zwischen der Sonne und Merkurs. Diese Nähe macht ihn anfällig für die Hitze des Sterns.

Die Beobachtungen des JWST bestätigten, dass die Atmosphäre nicht einfach entweicht, sondern tatsächlich „abgerissen“ wird, mit einer Geschwindigkeit, die schneller ist als die Bewegung des Planeten auf seiner Umlaufbahn. Der gigantische Heliumschleier überholt WASP-107b um mehr als eine Stunde während des Transits.

Überraschende chemische Entdeckungen

Die Untersuchung der Atmosphäre von WASP-107b während ihres Transits vor dem Stern hat eine Vielzahl flüchtiger Substanzen enthüllt: Wasserdampf, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, Ammoniak. Die erhaltenen Ergebnisse widersprechen jedoch theoretischen Prognosen.

In der Atmosphäre wurde kein Methan entdeckt, das nach Berechnungen vorhanden sein sollte. Dies deutet auf intensives vertikales Mischen hin, das die methanarmen heißen Schichten der Tiefe aushöhlt.

Spektroskopische Daten zeigten einen erhöhten Sauerstoffgehalt. Dies steht im Widerspruch zu Modellen von Planeten, die sich in den heißen inneren Regionen des Systems gebildet haben.

Die Evolution des Planeten und ihre Bedeutung

Die Forschungsergebnisse deuten auf eine komplexe evolutionäre Geschichte von WASP-107b hin.

Signale für heißes vertikales Mischen und der erhöhte Sauerstoffgehalt legen nahe, dass der Planet sich in großer Entfernung vom Stern (möglicherweise hinter der „frostigen Grenze“) gebildet hat und dann unter dem Einfluss eines massiven Himmelskörpers näher zum Stern wanderte.

Das Studium von WASP-107b hilft nicht nur, die Evolution von Exoplaneten zu entschlüsseln, sondern auch die Geschichte der Planeten im Sonnensystem zu verstehen, einschließlich möglicher Mechanismen für den Wasserverlust, der der Venus widerfahren sein könnte.

Um die Forschungen zu Exoplaneten gibt es immer viele Fragen. Entdeckungen wie die von WASP-107b eröffnen neue Horizonte für Wissenschaftler und liefern Material für zukünftige Beobachtungen, während sie unser Wissen über planetare Evolution auf ein neues Niveau heben. Diese Forschung könnte es ermöglichen, besser zu verstehen, wie Gasplaneten sich unter dem Einfluss ihrer Sterne bilden und verändern, was wiederum wertvolle Informationen für das Studium anderer Planeten in verschiedenen Sternsystemen liefern könnte.