Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu entdecken ist eine Sache – wir haben bisher über 4.000 Exoplaneten entdeckt – aber herauszufinden, ob sie bewohnbar sind oder eine Atmosphäre haben, ist eine andere. Deshalb ist es spannend, wenn Forscher einen Exoplaneten mit substanzieller Atmosphäre entdecken, wie es kürzlich eine Gruppe des Jet Propulsion Laboratory der NASA und der University of New Mexico tat.
Der Planet TOI-1231 b ist etwas kleiner als Neptun und umkreist einen gewöhnlichen Sterntyp namens Roter Zwerg. Mithilfe von Tools wie dem Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) und dem Planet Finder Spectrograph (PFS) am Las Campanas-Observatorium in Chile konnten die Forscher Informationen über die Größe und Eigenschaften des Planeten ableiten.
„In Zusammenarbeit mit einer Gruppe exzellenter Astronomen auf der ganzen Welt konnten wir die notwendigen Daten zusammenstellen, um den Wirtsstern zu charakterisieren und sowohl den Radius als auch die Masse des Planeten zu messen“, sagte die Hauptautorin Jennifer Burt vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Diese Werte wiederum ermöglichten es uns, die Schüttdichte des Planeten zu berechnen und Hypothesen darüber aufzustellen, woraus der Planet besteht. TOI-1231 b ist Neptun in Größe und Dichte ziemlich ähnlich, daher denken wir, dass es eine ähnlich große gasförmige Atmosphäre hat.“
Ein interessantes Merkmal dieses Planeten ist, dass er mit einer Temperatur von 330 Kelvin (140 Grad Fahrenheit) relativ kühl ist, was bedeutet, dass er Wasserwolken in seiner Atmosphäre haben könnte. „TOI-1231 b ist einer der wenigen anderen Planeten, die wir in einem ähnlichen Größen- und Temperaturbereich kennen, daher werden wir durch zukünftige Beobachtungen dieses neuen Planeten feststellen können, wie häufig (oder selten) sich Wasserwolken um ihn herum bilden.“ gemäßigten Welten“, sagte Burt.
Die Forscher schließen aufgrund der geringen Dichte des Planeten, dass es dort eine Atmosphäre gibt. „Die geringe Dichte von TOI-1231b deutet darauf hin, dass es von einer beträchtlichen Atmosphäre umgeben ist und kein Gesteinsplanet ist. Aber Zusammensetzung und Ausmaß dieser Atmosphäre sind unbekannt!“ sagte Mitautorin Diana Dragomir. „TOI-1231 b könnte eine große Wasserstoff- oder Wasserstoff-Helium-Atmosphäre oder eine dichtere Wasserdampfatmosphäre haben.“
Dies bedeutet auch, dass der Planet ein eigenartiges Merkmal haben könnte: Einen Schwanz. Laut NASA könnte aufgrund der Geschwindigkeit, mit der sich das Sternensystem von der Erde wegbewegt, Wasserstoff aus der Atmosphäre des Planeten verloren gehen und einen Schweif im Weltraum bilden, der von Instrumenten wie Hubble entdeckt werden könnte.
Darüber hinaus bietet dieser Planet einen nützlichen Bezugspunkt zum Verständnis der Planeten in unserem eigenen Sonnensystem. Die meisten Planeten, die mit aktuellen Werkzeugen entdeckt wurden, neigen dazu, viel heißer zu sein, daher ist dieser coole Planet ein praktischer Kontrast.
„Eines der faszinierendsten Ergebnisse der letzten zwei Jahrzehnte der Exoplanetenforschung ist, dass bisher keines der neuen Planetensysteme, die wir entdeckt haben, unserem eigenen Sonnensystem ähnlich sieht“, sagte Burt. „Sie sind voll von Planeten zwischen der Größe der Erde und Neptuns auf Umlaufbahnen, die viel kürzer sind als die des Merkur, daher haben wir keine lokalen Beispiele, mit denen wir sie vergleichen könnten. Dieser neue Planet, den wir entdeckt haben, ist immer noch seltsam – aber er ist einen Schritt näher daran, wie unsere Nachbarplaneten zu sein. Im Vergleich zu den meisten bisher entdeckten Transitplaneten, die oft sengende Temperaturen von vielen Hundert oder Tausend Grad aufweisen, ist TOI-1231 b geradezu kalt.“
Die Ergebnisse werden im The Astronomical Journal veröffentlicht.
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