Heftige Winde überziehen den knapp 900 Lichtjahre von uns entfernten Planeten WASP-121 b und wirbeln Metalldampfwolken aus Eisen und Titan durch die Atmosphäre. »Selbst die stärksten Hurrikane im Sonnensystem wirken im Vergleich dazu ruhig«, so die Physikerin Julia Victoria Seidel von der Europäischen Südsternwarte ESO. Und auch sonst wirkt der jupiterähnliche Exoplanet nicht besonders lebensfreundlich: Der Abstand zu seinem Stern beträgt gerade einmal ein Fünfzigstel unserer Distanz zur Sonne und er wendet diesem immer bloß eine Seite zu. Dadurch ist die eine Hälfte des Gasriesen extrem heiß, es herrschen gut 2200 Grad Celsius, während auf der Nachtseite niemals die Sonne scheint. Nun ist es erstmals gelungen, durch die Atmosphäre des Exoplaneten zu blicken und das dortige Klima zu untersuchen. »Die Atmosphäre dieses Planeten verhält sich auf eine Weise, die unser Verständnis der Wetterabläufe in Frage stellt – nicht nur auf der Erde, sondern auf allen Planeten«, sagt Seidel. »Es fühlt sich an, wie etwas aus einem Sciencefiction-Film.«

WASP-121 b ist unter Astronomiefans nicht ganz unbekannt. Im Jahr 2017 sorgte der Exoplanet im Sternbild Achterdeck (Puppis) für Schlagzeilen, als in dessen Stratosphäre Wasserdampf nachgewiesen wurde. Forschende der ESO haben nun mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) in Chile einen Einblick in die unterschiedlichen atmosphärischen Schichten bekommen. Wie sie in der Fachzeitschrift »Nature« berichten, wälzt ein Jetstream Natrium um den Äquator, während Winde aus Eisendampf in den tieferen Schichten heißes Gas auf die kühle Seite des Exoplaneten transportieren. »Ein solches Klima wurde noch nie auf einem Planeten beobachtet», sagt Seidel. Überraschenderweise konnten die Fachleute auch Titan in den Schichten unterhalb des Jetstreams nachweisen, wie sie in einer bei » Astronomy and Astrophysics« erschienenen Begleitstudie berichten. Dieses Element hatten sie nicht erwartet, da frühere Untersuchungen von WASP-121 b keinerlei Hinweise darauf geliefert hatten. Wahrscheinlich hatten die oberen Atmosphärenschichten alle Spuren darauf verwischt.

Für diesen außergewöhnlichen Einblick mussten die Fachleute die vier 8-Meter-Teleskopeinheiten des VLT so einstellen, dass die Lichtsammelfläche eines 16-Meter-Telekops zu Stande kam. Nur so war es möglich, genügend Licht zu sammeln, um die erforderlichen Details auflösen zu können. Das Teleskop verfolgte den Exoplaneten während eines ganzen Umlaufs um den Stern WASP-121, der etwa 30 Stunden dauert. »Es ist wirklich verblüffend, dass wir in der Lage sind, Details wie die chemische Zusammensetzung und die Wettermuster eines Planeten in einer so großen Entfernung zu untersuchen«, sagt die Astronomin Bibiana Prinoth von der Universität Lund und der ESO, die an den Arbeiten beteiligt war.

Die Fachleute hoffen, künftig auch die Atmosphäre kleinerer Planeten erforschen zu können, die unserer Erde stärker ähneln. Doch das wird mit den aktuellen Teleskopen nicht möglich sein. Für derartige Bestrebungen braucht es noch größere Geräte wie das Extremely Large Telescope, das aktuell in der Atacama-Wüste nur etwa 30 Kilometer entfernt vom VLT gebaut wird.