Seit 2020 kennt die Wissenschaft den Heißen Jupiter MASCARA-4 in einem Sternensystem 557 Lichtjahre von der Erde entfernt. Er umrundet seine Sonne in nur 2,8 Tagen, was ihn extrem aufheizt – und offensichtlich für eine sehr exotische Atmosphäre sorgt, wie eine auf »arXiv« veröffentlichte Studie von Wei Wang von der Chinese Academy of Sciences in Peking und seinem Team zeigt: In der Gashülle tummelt sich unter anderem Samarium und damit das bislang schwerste Element, das in Zusammenhang mit Exoplaneten beobachtet wurde.

Auf der Erde ist Samarium mit der Ordnungszahl 62 gar nicht mal so selten und kommt beispielsweise häufiger als Zinn vor – allerdings fest gebunden in der Erdkruste, während es in einer Atmosphäre zuvor noch nicht nachgewiesen wurde. Mit Rubidium (Ordnungszahl 37) spürte das Team zudem noch ein Element auf, das man bislang nicht in den Atmosphären von Exoplaneten belegen konnte. Weitere Bestandteile der exotischen Gashülle sind Magnesium, Kalzium, Chrom und Eisen, Barium, Titan und eventuell auch Scandium.

Neben dem Samarium faszinierte die Wissenschaftler vor allem das Vorhandensein von Titan, das bisher nur in Form von Titanoxid in ozonähnlichen Atmosphärenschichten von ultraheißen Jupitern beobachtet wurde. Um MASCARA-4 wurde das Titan allerdings als Element gemessen. Daraus schließt die Arbeitsgruppe, dass möglicherweise nur wenig Sauerstoff vorhanden ist. Das würde auch das Vorkommen von Samarium erklären. Das Element reagiert auf der Erde mit Sauerstoff und Wasserdampf in der Luft. Beides scheint bei jenem Exoten also zu fehlen.

Die Beobachtungen gelangen mit dem Very Large Telescope in Chile. Dabei maßen die Beteiligten das Spektrum des Sternenlichts, als der Exoplanet vor diesem vorbeizog. Die Atmosphäre filtert das Licht, und mit Hilfe eines Spektrografen lässt sich die Art der Elemente in der Atmosphäre des Planeten bestimmen. Der Stern gehört zur Klasse A und ist damit heißer und größer als unsere Sonne. Die extreme Nähe dieses Planeten zu seinem Stern – sein Abstand beträgt weniger als fünf Prozent des Abstands zwischen unserer Erde und der Sonne – sorgt für extreme Bedingungen mit entsprechend außergewöhnlichen Folgen.