Auf der Tagseite des Exoplaneten WASP-33b haben Forscherinnen und Forscher Hydroxylradikale entdeckt. Es ist der erste direkte Nachweis in der Atmosphäre eines Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, wie ein Team im »Astrophysical Journal Letters« berichtet. Der InfraRed Doppler-Spektrograf am Subaru-Teleskop auf dem Mauna-Kea-Observatorium in Hawaii hat ihn ermöglicht.

Hydroxylradikale sind Moleküle aus einem Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom, kurz OH-Radikal oder auch HO·. Als Radikale besitzen sie ein einzelnes, ungepaartes Elektron und sind somit sehr reaktiv. Man nimmt an, dass der größte Teil des OH in der Atmosphäre von WASP-33b durch die Zerstörung von Wasserdampf auf Grund der extrem hohen Temperatur entstanden ist.

WASP-33b gilt als ultraheißer Jupiter. Der Gasriesenplanet umkreist seinen Wirtsstern viel enger als Merkur die Sonne und die Temperaturen in seiner Atmosphäre erreichen daher mehr als 2500 Grad Celsius – das ist heiß genug, um die meisten Metalle zu schmelzen.

Laut der amerikanischen Weltraumagentur NASA hat WASP-33p eine Masse von 2,8 Jupiter, er braucht 1,2 Tage für einen Umlauf um seinen Stern und ist 0,0239 AE von diesem entfernt. Die Entdeckung wurde im Jahr 2010 bekannt gegeben.

OH als »atmosphärisches Reinigungsmittel«

Mit ihrer Studie würden sie den Beweis liefern, dass Astronomen dieses Molekül in Atmosphären von Exoplaneten nicht nur nachweisen können, sagt Hauptautor Stevanus Nugroho von der Queen's University Belfast, »sondern auch, dass sie beginnen, die detaillierte Chemie dieser Planeten zu verstehen«.

In der Erdatmosphäre entsteht OH hauptsächlich durch die Reaktion von Wasserdampf mit atomarem Sauerstoff. Die Verbindung gilt als Reinigungsmittel, weil es Schadgase bindet, die für das Leben gefährlich sein können; Methan etwa oder Kohlenmonoxid.

Auf WASP-33b sei OH wichtig, um die chemischen Abläufe in der Atmosphäre zu bestimmen, schreibt das Team. Man nimmt an, dass der größte Teil des OH in der Atmosphäre von WASP-33b durch die Zerstörung von Wasserdampf auf Grund der extrem hohen Temperatur entstanden ist.

»Wir sehen in unseren Daten nur ein zaghaftes und schwaches Signal von Wasserdampf, was die Idee unterstützen würde, dass in dieser extremen Umgebung Wasser zerstört wird, um Hydroxyl zu bilden«, erklärt Nugrohos Kollege Ernst de Mooij in einer Pressemitteilung.

Noch seien die angewandten Techniken zur atmosphärischen Charakterisierung von Exoplaneten nur auf sehr heiße Planeten anwendbar, schreibt die Gruppe. Sie möchten die Methode jedoch weiterentwickeln, um sie künftig auch auf kühlere Planeten und schließlich auf eine zweite Erde anzuwenden. Nach solch einer suchen Astronomen weiterhin hoch motiviert.