Heißer Jupiter: Warum dieser Planet einen extrem langen Schweif hat
Ein Team von Forscherinnen der US-amerikanischen University of California (UC) in Los Angeles beschäftigt sich seit Jahren mit dem Exoplaneten WASP-69 b. Dieser Exoplanet wird als „heißer Jupiter“ klassifiziert.
Stern zerstört langsam die Atmosphäre dieses Exoplaneten
Es handelt sich demnach um einen Gasriesen, der extrem nah an seinem Stern kreist. Diese Nähe führt dazu, dass seine äußere Atmosphäre extrem heiß wird. Damit löst die Sternstrahlung einen Prozess aus, der als Photoevaporation bezeichnet wird.
Damit wird ein astrophysikalischer Prozess beschrieben, bei dem hochenergetische Strahlung eines Sterns die Atmosphäre eines nahegelegenen Himmelskörpers ionisiert und die Gase in den Weltraum austreibt. Dies geschieht, weil die Strahlung den Gasatomen genug Energie zuführt, um ihre Gravitationsbindung zu überwinden. Sie entfliehen also der Schwerkraft ihres Planeten.
Sternwind formt austretendes Gas zu einer Art Kometenschweif
So entweichen von WASP-69 b vorwiegend leichte Gase wie Wasserstoff und Helium. Auf diese Weise verliert der Planet langsam aber sicher seine Atmosphäre, die dann durch den Sternwind zu seinem charakteristischen Schweif geformt wird. Ohne den Einfluss des Sternwindes würden sich die Gase kreisförmig um den Planeten verteilen.
Ein Sternwind ist ein kontinuierlicher Strom geladener Teilchen, die aus der äußeren Atmosphäre eines Sterns, seiner Korona, nach außen in den Weltraum strömen. Auf der Erde kennen wir das Phänomen des Sonnenwinds, der stetig mit dem Magnetfeld unseres Planeten interagiert, was zu elektromagnetischen Störungen, aber auch zu den gern gesehenen Polarlichtern führt.
Der Astrophysiker und Hauptautor einer Studie zu WASP-69 b, Dakotah Tyler von der UCLA, vergleicht den gasförmigen Schweif des Exoplaneten mit dem eines Kometen und führt ihn eindeutig auf die starken Sternwinde zurück. Das bedeute indes auch, dass er sich verändern kann, so Tyler: „Wenn der Sternenwind nachlassen würde, könnte man sich vorstellen, dass der Planet immer noch einen Teil seiner Atmosphäre verliert, aber er wird einfach nicht zu einem Schweif geformt.“
Der von Tyler und seinem Team beobachtete Schweif erstreckt sich über mehr als 560.000 Kilometer. Diese Länge muss aber nicht das tatsächliche Ende des Schweifs bedeuten. Tylers Team war lediglich an das Ende der Beobachtungsmöglichkeiten gelangt.
Exoplanet verliert Unmengen Gas, ist aber nicht gefährdet
Durch die Photoevaporation verliert WASP-69 b etwa 200.000 Tonnen Gas pro Sekunde, was dennoch als langsam klassifiziert wird. So verschwindet pro eine Milliarde Jahre eine Materialmenge, die der Masse des Planeten Erde entspricht.
Da dessen Sonnensystem etwa 7 Milliarden Jahre alt ist, gehen die Forscher:innen davon aus, dass WASP-69 b inzwischen das Masseäquivalent von sieben Erden verloren hat. Dennoch sehen Tyler und sein Team die Existenz der Atmosphäre des Planeten nicht in Gefahr.
Die vollständige Studie kann im „The Astrophysical Journal“ nachgelesen werden.
