Die Atmosphäre eines Exoplaneten

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein “Exoplanet” ist ein extrasolarer Planet, der einen Stern, ausgenommen unsere eigene Sonne, umkreist. Von den annähernd 307 derzeit bekannten extrasolaren Planeten ziehen etwa dreißig von ihnen von der Erde aus gesehen vor ihrem Stern vorbei; sie vollziehen einen Transit.

Da ein Exoplanet im Vergleich zu seinem Heimatstern äußerst lichtschwach ist und gewöhnlich extrem dicht bei ihm am Himmel steht, kann man sein Licht nur sehr schwer messen. Allerdings sind Astronomen, die versuchen, alle Planeten, einschließlich unserer Erde besser zu verstehen, kürzlich in der Lage gewesen, sinnvolle Grenzwerte für das reflektierte Licht eines Exoplaneten zu bestimmen (siehe SAO Weekly Science Update vom 15.07.2008). Damit konnten sie zumindest für diesen Exoplaneten ableiten, daß die obere Atmosphäre vermutlich keine Wolken aufweist.

Eine Gruppe aus sechs Astronomen hat die Infrared Array Camera (IRAC) an Bord des Spitzer-Weltraum-Teleskops eingesetzt, um darüber hinaus sogar die Natur der Atmosphäre eines Exoplaneten zu untersuchen. Das Team untersuchte den Exoplaneten XO-1b, als dieser seinen Stern auf der Rückseite in einer Folge von sogenannten „sekundären Bedeckungen“ passierte. Zwar ist die Auflösung der IRAC nicht ausreichend, den Planeten räumlich vom Stern zu trennen, aber ihre Detektoren waren in der Lage, den Abfall des Lichtflusses aus Planet und Stern zu messen, als der Planet hinter dem Stern verschwand und den Anstieg, als der Planet wieder erschien. Die sorgfältige Auswertung bei vier Wellenlängen im Infraroten ergab, daß der Planet eine deutlich höhere Infrarotabstrahlung besitzt, als von einem wolkenlosen Planeten erwartet werden würde. Die Daten sind mit Modellen verträglich, in denen die Stratosphäre von XO-1b absorbierendes Gas oder Staub enthält und in denen die Atmosphäre eine Schicht aus warmem Dampf besitzt, der im Infraroten strahlt. Die Ergebnisse verbessern nicht nur unser Verständnis über diesen speziellen Exoplaneten, sie demonstrieren auch die Leistungsfähigkeit neuer Infrarottechnologie, indem sie uns hilft, die Natur der Atmosphären weit entfernter Planeten zu verstehen.

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