K. Iwanow
Ein Planet mit extrem geringer Dichte namens WASP-193b ist größer als Jupiter, hat aber nur einen Bruchteil seiner Masse.
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Was ist groß, mit einer flauschigen, zuckerwatteartigen Zusammensetzung? Es stellt sich heraus, ein Planet.
Eine internationale Koalition von Astronomen hat kürzlich einen ungewöhnlichen Planeten namens WASP-193b entdeckt, der etwa 50 % größer als Jupiter und dennoch der zweitleichteste Planet ist, der jemals gefunden wurde.
Aber WASP-193b, das sich außerhalb unseres Sonnensystems etwa 1.200 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, ist nicht nur eine wissenschaftliche Kuriosität. Laut einer am Dienstag in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlichten Studie, die den Fund beschreibt, könnte der Exoplanet auch der Schlüssel für zukünftige Forschungen zur Untersuchung atypischer Planetenentstehung sein.
Dieser Zuckerwatte-Planet ist nicht allein; Es gibt andere ähnliche Planeten, die zu einer Klasse gehören, die Wissenschaftler scherzhaft „aufgedunsene Jupiter“ nennen. Der leichteste jemals entdeckte Planet ist der superpuffige Kepler 51d, der fast so groß wie Jupiter, aber hundertmal leichter als der Gasriese ist.
Puffy Jupiters seien seit 15 Jahren weitgehend ein Rätsel, sagte der leitende Studienautor Khalid Barkaoui. Aufgrund seiner Größe ist WASP-193b jedoch ein idealer Kandidat für die weitere Analyse durch das James Webb-Weltraumteleskop und andere Observatorien.
„Der Planet ist so leicht, dass man sich kaum ein analoges Festkörpermaterial vorstellen kann“, sagte Barkaoui, Postdoktorand für Erd-, Atmosphären- und Planetenwissenschaften am Massachusetts Institute of Technology, in einer Pressemitteilung. „Der Grund, warum es Zuckerwatte ähnelt, liegt darin, dass beide hauptsächlich aus leichten Gasen und nicht aus Feststoffen bestehen. Der Planet ist im Grunde superflauschig.“
WASP-193b, von dem Forscher glauben, dass es hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht, war für die Forscher ein riesiges Rätsel, das sie zusammensetzen mussten. Da die Dichte des Exoplaneten für seine Größe so gering ist, wurde die Berechnung seiner Masse zu einer Herausforderung.
Normalerweise bestimmen Wissenschaftler die Masse mit einer Technik namens Radialgeschwindigkeit, bei der Forscher analysieren, wie sich das Spektrum eines Sterns, ein Diagramm, das die Intensität der Lichtemissionen in Wellenlängen angibt, verschiebt, wenn ein Planet ihn umkreist. Je größer der Planet, desto mehr kann sich das Spektrum des Sterns verschieben – aber das funktionierte nicht bei WASP-193b, das so leicht ist, dass es keine Anziehungskraft auf den Stern ausübte, die das Team erkennen konnte.
Da das Massensignal so klein war, brauchte das Team vier Jahre, um Daten zu sammeln und die Masse von WASP-193b zu berechnen, erklärte Barkaoui. Da die extrem niedrigen Zahlen, die sie fanden, so selten waren, führten die Forscher zur Sicherheit mehrere Versuche zur Datenanalyse durch.
„Anfangs haben wir extrem niedrige Dichten erhalten, was anfangs sehr schwer zu glauben war“, sagte Co-Hauptautor Francisco Pozuelos, ein leitender Forscher am spanischen Institut für Astrophysik in Andalusien, in einer Pressemitteilung.
Schließlich stellte das Team fest, dass die Masse des Planeten nur lächerliche 14 % der Masse des Jupiter beträgt, obwohl er so viel größer ist.
Aber eine größere Größe bedeute eine größere „erweiterte Atmosphäre“, sagte Studienkoautor Julien de Wit, außerordentlicher Professor für Planetenwissenschaften am MIT. Das bedeutet, dass WASP-193b einen besonders nützlichen Einblick in die Entstehung dieser geschwollenen Planeten bietet.
„Je größer die Atmosphäre eines Planeten, desto mehr Licht kann durchdringen“, sagte de Wit gegenüber CNN. „Es ist also klar, dass dieser Planet eines der besten Ziele ist, die wir für die Untersuchung atmosphärischer Effekte haben. Es wird ein Rosetta-Stein sein, um das Rätsel der geschwollenen Jupiter zu lösen.“
Aber es sei auch nicht klar, wie WASP-193b überhaupt entstanden sei, sagte Barkaoui. Die „klassischen Evolutionsmodelle“ der Gasriesen erklären das Phänomen nicht ganz.
„WASP-193b ist ein Ausreißer aller bisher entdeckten Planeten“, sagte er.