News: Wann Heiße Jupiter zu heiß werden
Der englische Physiker Tommi Koskinen vom University College London und seine Forscherkollegen haben berechnet, wie nah ein Gasplanet seinem Stern kommen kann, ohne zu verdampfen. Danach darf ein Planet wie Jupiter einem sonnenähnlichen Stern nicht näher als 24 Millionen Kilometer kommen.
© NASA (Ausschnitt)
In ihren Simulationen zeigte sich, dass die Röntgen- und UV-Strahlung des Sterns die äußere Planetenatmosphäre sehr stark erhitzt. Allerdings entstehen in ihr ständig dreiatomige Wasserstoffmoleküle (H3+), die Infrarotlicht abgeben und dadurch ihre Umgebung kühlen. Solange der Planet mehr als 24 Millionen Kilometer von seinem Stern entfernt ist, kompensiert dieser Mechanismus die gewaltige Energieeinstrahlung und die äußere Planetenatmosphäre erwärmt sich auf nicht mehr als 3500 Grad – Bedingungen, denen sie standhält.
Unterhalb der 24-Millionen-Kilometer-Marke wird die Gashülle des Planeten so stark erhitzt, dass die Wasserstoffmoleküle in einzelne Atome zerfallen. Das unterdrückt die Bildung von H3+ und legt die planetare Kühlung lahm. Dadurch klettern die Temperaturen in der äußeren Atmosphäre auf mehr als 20 000 Grad und sie bläht sich extrem auf. Die Gasmoleküle werden unter diesen Bedingungen so schnell, dass sie der Schwerkraft des Planeten entfliehen und ins All verschwinden – die Atmosphäre verdampft.
Koskinen und sein Team widerlegen mit ihren Simulationen ältere Berechnungen, aus denen hervorgeht, dass die Planetenatmosphäre schon in viel größeren Entfernungen vom Stern instabil wird. Ihre Kalkulationen seien genauer als frühere, weil sie atmosphärische Winde und den Kühleffekt der Wasserstoffmoleküle berücksichtigen. Außerdem werden die Ergebnisse durch Beobachtungen an Exoplaneten gestützt.
fs
Unterhalb der 24-Millionen-Kilometer-Marke wird die Gashülle des Planeten so stark erhitzt, dass die Wasserstoffmoleküle in einzelne Atome zerfallen. Das unterdrückt die Bildung von H3+ und legt die planetare Kühlung lahm. Dadurch klettern die Temperaturen in der äußeren Atmosphäre auf mehr als 20 000 Grad und sie bläht sich extrem auf. Die Gasmoleküle werden unter diesen Bedingungen so schnell, dass sie der Schwerkraft des Planeten entfliehen und ins All verschwinden – die Atmosphäre verdampft.
Koskinen und sein Team widerlegen mit ihren Simulationen ältere Berechnungen, aus denen hervorgeht, dass die Planetenatmosphäre schon in viel größeren Entfernungen vom Stern instabil wird. Ihre Kalkulationen seien genauer als frühere, weil sie atmosphärische Winde und den Kühleffekt der Wasserstoffmoleküle berücksichtigen. Außerdem werden die Ergebnisse durch Beobachtungen an Exoplaneten gestützt.
fs
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