Das James-Webb-Weltraumteleskop versetzt Wissenschaftler immer wieder in Erstaunen. Kürzlich hat es zum ersten Mal CO2 in der Atmosphäre von WASP-39b, einem Planeten außerhalb des Sonnensystems, nachgewiesen.
Der fast 700 Lichtjahre von der Erde entfernte Planet WASP-39b ist ein heißer Gasriese, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist. Die Entfernung zwischen dem Planeten und seinem Stern beträgt nur etwa ein Achtel der Entfernung zwischen dem Sun und Merkur. Es vollendet eine Umdrehung in etwas mehr als vier Die Erde Tage. Aufgrund der intensiven Sonneneinstrahlung, die es erhält, die Planet heizt sich auf etwa 900°C auf.
Monika Lendl, Co-Autorin der Studie, Professorin für Astronomie an der Universität Genf und Mitglied des NCCR PlanetS, erklärt: „Durch die Hitze dehnt sich die Atmosphäre des Planeten aus, was WASP-39b um ein Drittel größer macht als Jupiter größte Gasriese in unserem Sonnensystem.“
„Wenn ein Planet direkt vor seinem Mutterstern vorbeizieht, passiert ein Teil des Lichts des Sterns die Planetenatmosphäre, bevor es das Teleskop erreicht. Die Atmosphäre filtert einige Farben dieses Lichts effizienter heraus als andere, abhängig von Faktoren wie Zusammensetzung, Dicke und Wolkengehalt.“
„Mit dem James-Webb-Teleskop können Forscher Licht in seine Farben zerlegen, um charakteristische „Fingerabdrücke“ verschiedener Gase zu identifizieren und die Zusammensetzung der Atmosphäre zu bestimmen.“
Dank des Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec)-Instruments des Webb-Teleskops konnten Wissenschaftler den Fingerabdruck von erkennen Kohlendioxid im Licht, das durch die Atmosphäre von WASP-39b ging.
Dominique Petit dit de la Roche, Forscherin am Universität Genf, Co-Autor der Studie und Mitglied des NCCR PlanetS, sagte: „Schon beim ersten Blick auf die Daten war klar, dass wir es mit einer spektakulären Entdeckung zu tun haben. Kohlendioxid wurde erstmals auf einem Planeten außerhalb der USA nachgewiesen Sonnensystem"
Natalie Batalha von der University of California in Santa Cruz, die Leiterin des internationalen Forschungsteams, das die Beobachtungen durchgeführt hat, sagte: „Die Erkennung eines so klaren Kohlendioxidsignals auf WASP-39b verheißt Gutes für die Erkennung von Atmosphären auf kleineren, erdgroßen Planeten sowie für die Messung der Häufigkeit anderer Gase wie Wasser und Methan.“
Elspeth Lee, Co-Autorin der Studie, Ambizione-Stipendiatin an der Universität Bern und Mitglied des NCCR PlanetS, sagte, „Das Verständnis der Zusammensetzung der Atmosphäre eines Planeten ermöglicht auch Einblicke in die Entstehung des Planeten und seine Entwicklung. Kohlendioxidmoleküle sind empfindliche Tracer der Geschichte von Planetenbildung. Der eindeutige Nachweis von Kohlendioxid in WASP-39b gibt uns Aufschluss über den Bestand an Kohlenstoff- und Sauerstoffmolekülen in der Atmosphäre. Das gibt uns eine Vorstellung von den vielfältigen chemischen Prozessen in der Atmosphäre unter solch extremen Bedingungen und dem möglichen Gesteins- und Gasmaterial, das der Planet während seiner Entstehungsphasen aufgenommen haben könnte.“
Die NIRSpec-Beobachtungen von WASP-39b sind nur Teil einer größeren Untersuchung mit dem James-Webb-Teleskop, die weitere Kommentare von WASP-39b und die Worte von zwei anderen Planeten enthält. Die Beobachtungen sind Teil des sogenannten Early-Release-Science-Programms, das entwickelt wurde, um wissenschaftliche Daten daraus zu machen James Webb Teleskop schnellstmöglich der internationalen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung stellen und damit die bestmögliche wissenschaftliche Nutzung des Weltraumteleskops sicherstellen.
Journal Referenz:
- JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science Team. Identifizierung von Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten. Erde und planetare Astrophysik. DOI: 10.48550/arXiv.2208.11692
