Astronomen haben mit dem neuen James-Webb-Weltraumteleskop der NASA Wolken aus Silikatpartikeln entdeckt, die in der Atmosphäre eines fernen Planeten herumwirbeln. Der Planet – genannt „VHS 1256 b“ – liegt etwa 40 Lichtjahre von uns entfernt und umkreist nicht einen Stern, wie die Erde, sondern zwei, was jedes Mal etwa 10.000 Jahre dauert. Laut den Forschern befindet sich die Atmosphäre während ihres 22-Stunden-Tages in ständiger Bewegung – wobei heißeres Material aus der Tiefe aufsteigt und kälteres Material nach unten sinkt. Die daraus resultierenden Veränderungen in der Helligkeit des Planeten sind so extrem, sagte das Team, dass es sich um das Objekt mit der variabelsten planetaren Masse handelt, das derzeit aufgezeichnet wird.
Die Studie wurde von der Astronomin Dr. Brittany Miles von der University of Arizona und ihren Kollegen durchgeführt.
Die große Umlaufbahn des Planeten um seine Wirtssterne hat den Astronomen das Studium erleichtert – da sie ihn direkt beobachten konnten.
Dr. Miles sagte: „VHS 1256 b ist etwa viermal weiter von seinen Sternen entfernt als Pluto von unserer Sonne, was es zu einem großartigen Ziel für Webb macht.
„Das bedeutet, dass das Licht des Planeten nicht mit dem Licht seiner Sterne vermischt wird.“
Die Analyse des Teams hat ergeben, dass die Temperaturen hoch in der Atmosphäre von VHS 1256 b – wo die Silikatwolken aufgewühlt sind – wohlige 830 °C (1.500 °F) erreichen können.
Nur dank der geringen Schwerkraft des Planeten können seine Silikatwolken so hoch in seiner Atmosphäre bleiben, dass das James-Webb-Teleskop sie erkennen kann.
Webb-Beobachtungen haben gezeigt, dass die Wolken sowohl große als auch kleine Silikatstaubkörner enthalten.
Die Co-Autorin und Astronomin der Veröffentlichung, Beth Biller von der University of Edinburgh, erklärte: „Die feineren Silikatkörner in seiner Atmosphäre ähneln möglicherweise eher winzigen Partikeln in Rauch. Die größeren Körner könnten eher wie sehr heiße, sehr kleine Sandpartikel sein.“
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Das relativ junge Alter des Planeten – und die Tatsache, dass er sich immer noch abkühlt – trägt ebenfalls zur Erklärung seines turbulenten Himmels bei.
Tatsächlich wird angenommen, dass seit seiner Entstehung nur 150 Millionen Jahre vergangen sind, was bedeutet, dass er sich wahrscheinlich in den kommenden Milliarden von Jahren weiterentwickeln wird und sein Himmel sich von wolkig zu klar ändern kann.
Laut den Forschern dürften die neuen Erkenntnisse kaum die Spitze des Eisbergs sein, wenn es um die Tiefe der von Webb auf VHS 1256 b erfassten Informationen geht.
Dr. Miles sagte: „Wir haben Silikate identifiziert, aber ein besseres Verständnis dafür, welche Korngrößen und -formen zu bestimmten Wolkentypen passen, wird viel zusätzliche Arbeit erfordern.
„Dies ist nicht das letzte Wort auf diesem Planeten – es ist der Beginn eines groß angelegten Modellierungsversuchs, um Webbs komplexe Daten anzupassen.“
Dr. Biller fügte hinzu: „Eine sehr bescheidene Teleskopzeit zahlt sich enorm aus. Mit nur wenigen Stunden Beobachtung haben wir ein gefühlt unendliches Potenzial für zusätzliche Entdeckungen.“
Die aktuelle Studie ist wohl selten, nicht wegen der Merkmale, die das Team beobachtet hat – sondern wegen der Tatsache, dass sie alle auf einmal beobachtet haben.
Der Co-Autor der Veröffentlichung und Astronom Professor Andrew Skemer von der University of California, Santa Cruz, sagte: „Kein anderes Teleskop hat so viele Merkmale auf einmal für ein einzelnes Ziel identifiziert.
Prof. Skemer fügte hinzu: „Wir sehen viele Moleküle in einem einzigen Spektrum von Webb, die die dynamischen Wolken- und Wettersysteme des Planeten detailliert darstellen.“
Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.