Webb-Teleskop entdeckt Atmosphäre auf einem Planeten, der einen toten Stern umkreist

Das James Webb Space Telescope der NASA hat die erste atmosphärische Charakterisierung eines Planeten geliefert, der einen toten Stern umkreist. Damit wurde das Rätsel gelöst, wie eine jupitergroße Welt in einer unmöglich engen Umlaufbahn um einen Weißen Zwerg landen konnte – und es bietet einen Vorgeschmack darauf, was Gasriesen in unserem eigenen Sonnensystem in Milliarden von Jahren erwarten könnte.

Ein Planet, der nicht existieren dürfte

Die am 1. Juli in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Ergebnisse beschreiben Webbs Beobachtungen des Exoplaneten WD 1856 b, als dieser etwa 80 Lichtjahre von der Erde entfernt vor seinem Weißen Zwerg vorbeizog. Der Planet ist ungefähr so groß wie Jupiter, umkreist aber einen Stern von der Größe der Erde in einer Entfernung, die 50-mal geringer ist als die der Erde zur Sonne – ein Ort, an dem er während der früheren Roten-Riesen-Phase des Sterns zerstört worden wäre.eurekalert+1

„Der Planet ist ein ziemlicher Sonderling“, sagte Hauptautor Dr. Ryan MacDonald von der University of St Andrews. „Er hat etwa die Größe von Jupiter, aber der Weiße Zwerg, den er umkreist, hat die Größe der Erde, sodass der Planet siebenmal größer ist als sein Stern.“eurekalert

Ein streifender Transit lüftet das Geheimnis

Bei einem streifenden Transit, der nur acht Minuten dauerte, fing Webb Licht ein, das durch die obere Atmosphäre des Planeten drang, und maß die Infrarotstrahlung des Planeten selbst. Die Daten begrenzten die Masse von WD 1856 b auf das Vier- bis Elffache der Jupitermasse und enthüllten eine Temperatur von etwa 400 Kelvin (126 °C) – etwa 240 Grad heißer, als allein durch das Sternenlicht zu erwarten gewesen wäre.eurekalert

Diese überschüssige Wärme erwies sich als der entscheidende Hinweis. Co-Autor Dr. Christopher O'Connor von der Northwestern University modellierte, wie der Planet im Laufe der Zeit abkühlte, und kam zu dem Schluss, dass die Erwärmung höchstwahrscheinlich zwischen 3 und 5,5 Milliarden Jahre nach dem Zeitpunkt stattfand, als der Stern zu einem Weißen Zwerg wurde. Der Planet überlebte die Rote-Riesen-Phase in sicherem Abstand und wanderte erst später nach innen, angetrieben durch gravitative Wechselwirkungen mit Begleitsternen im Dreifachsternsystem.eurekalert

Erste Atmosphäre auf einem Planeten eines toten Sterns

Webbs Transmissionsspektrum enthüllte zudem Anzeichen von Methan und kleinen Wolkenpartikeln in der Atmosphäre des Planeten – die erste derartige Entdeckung bei einem Planeten, der einen Weißen Zwerg transitiert. Co-Autorin Dr. Victoria Boehm von der Cornell University merkte an, dass das Team bereits vier weitere Transits beobachtet hat, um die Atmosphäre weiter zu untersuchen.science.nasa+2

„Dies ist erst der Anfang unserer Erforschung von Planeten, die tote Sterne umkreisen, mit Webb“, sagte MacDonald. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Tod eines Sterns nicht das Ende bedeutet – manche Planeten erleben nach dem Tod ihres Sterns eine dynamische und lebendige Zukunft.“eurekalert