Extrasolare Planeten: Ein Exoplanet mit gigantischem Kometenschweif
Die Vielfalt der extrasolaren Planeten, von denen mittlerweile mehr als 1930 gesichert bekannt sind, ist immer wieder erstaunlich. Der Exoplanet GJ 436b, der einen 33 Lichtjahre von uns entfernten Roten Zwerg im Sternbild Löwe umrundet, ist offenbar von einer riesigen Hülle und einem langen Schweif aus Wasserstoffgas umgeben. Diese sorgen dafür, dass der Stern im Ultravioletten für mehrere Stunden um bis zu 56 Prozent in seiner Helligkeit nachlässt, wenn der Exoplanet von uns aus gesehen vor seinem Zentralgestirn durchzieht. Im sichtbaren Licht sorgt der Planet nur für einen Helligkeitsabfall von 0,7 Prozent.
GJ 436b umrundet sein Zentralgestirn in nur 2,6 Tagen und gehört somit zur Klasse der "heißen Neptune". Er hat rund 22 Erdmassen und den 4,3-fachen Durchmesser unserer Erde. Der im Jahr 2004 entdeckte Planet ist somit etwas massereicher und größer als Neptun in unserem Sonnensystem. Sein Zentralgestirn ist ein Roter Zwerg mit 40 Prozent der Sonnenmasse, der nur rund 2,5 Prozent der solaren Leuchtkraft erreicht. Durch den geringen Abstand zu seinem Stern wird GJ 436b aber dennoch so stark aufgeheizt, dass ein Teil seiner Atmosphäre entweicht und sich um den Planeten als Hülle ansammelt, die in einen langen Schweif ausläuft. Der Rote Zwerg hat zu wenig Leuchtkraft und zu schwache Sternwinde, um die Hülle, die überwiegend aus Wasserstoffgas besteht, sofort wegzublasen.
Auf die Schliche von GJ 436b kamen die Forscher um David Ehrenreich vom Observatoire de l'Université de Genève, als sie den Durchgang des Planeten mit dem Weltraumteleskop Hubble beobachteten. Dabei stellten sie fest, dass schon rund zwei Stunden, bevor sich der Planet vor seine Sonne schiebt, die Sternhelligkeit im Ultravioletten abzusinken beginnt. Auf dem Höhepunkt der Verfinsterung beträgt die Leuchtkraft von GJ 436 nur noch 44 Prozent. Auch nachdem der Planet seinen rund eine Stunde langen Durchgang beendet hat, ist die Helligkeit von GJ 436 noch für rund drei Stunden reduziert. Die einfachste Erklärung hierfür ist eine Hülle aus Wasserstoffgas, die das vom Stern kommende ultraviolette Licht absorbiert. Die Forscher vermuten, dass der Exoplanet pro Sekunde rund 100 bis 1000 Tonnen Wasserstoff an die Umgebung abgibt. Dies ist eine im Vergleich zur Masse von GJ 436b äußerst geringe Menge und reicht auch über Zeiträume von Milliarden Jahren nicht aus, um die Atmosphäre dieser Welt signifikant auszudünnen.
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