Planet mit Heliumschweif

Energiereiche Sternstrahlung beeinflusst Entwicklung heißer Planeten

Astronomen haben erstmals beobachtet, wie die energiereiche Strahlung von Sternen Planeten auf engen Umlaufbahnen Helium aus ihren Atmosphären entreißt. Dieser Vorgang könnte ganz entscheidend die Entwicklung mancher Planeten beeinflussen: Aus heißen Gasriesen könnten so schließlich kleine felsige Planeten ähnlich der Erde werden, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.

Lisa Nortmann vom Astrophysikalischen Institut der Kanaren auf Teneriffa und ihre Kollegen beobachteten den 160 Lichtjahre entfernten Stern WASP-69, der von einem saturngroßen Planeten auf einer sehr engen Umlaufbahn umkreist wird. Dabei zieht er von der Erde aus gesehen regelmäßig vor dem Stern vorüber und schwächt dessen Helligkeit etwas ab. „Wir beobachteten eine längere Abschwächung des Sternenlichts in einem Spektralbereich, in dem Helium das Licht absorbiert“, berichtet Nortmann. „Damit konnten wir zeigen, dass der Planet einen Schweif aus Helium besitzt.“

Und Romain Allert von der Universität Genf und seine Kollegen stießen bei ähnlichen Beobachtungen eines neptungroßen Planeten in einer Umlaufbahn um den 120 Lichtjahre entfernten Stern HAT-P-11 auf eine stark aufgeblähte Atmosphäre aus Helium. Eine solche aufgeblähte Atmosphäre ohne Schweif fanden Nortmann und ihr Team auch bei dem jupitergroßen Planeten des 63 Lichtjahre entfernten Sterns HD 189733. Zu ihrer Verwunderung konnten die Forscher jedoch bei drei weiteren heißen Planeten keine ausgedehnte Helium-Atmosphäre nachweisen.

Daraufhin beobachteten die Astronomen die Sterne all dieser Planeten mit dem Weltraum-Observatorium XMM-Newton der Esa. XMM-Newton ist besonders gut geeignet, um die Strahlung im hochenergetischen ultravioletten und Röntgen-Bereich zu untersuchen. Wie sich zeigte, sind es gerade die Sterne mit einer besonders intensiven Strahlung in diesem Bereich, die bei nahen Planeten zu aufgeblähten Atmosphären aus Helium führen – und damit auch zu einem langsamen Verlust an Helium und auch an anderen Gasen, die ins Weltall abströmen.

„Unsere Beobachtungen zeigen, das Helium ein sehr gutes Maß für die atmosphärischen Verluste bei Exoplaneten ist“, betont Michael Salz von der Universität Hamburg, einer der beteiligten Forscher. Die Messung des abströmenden Heliums bei möglichst vielen ähnlichen Planeten könnte so neue Einblicke in die Entwicklung solcher Himmelskörper geben. Die Forscher vermuten, dass die intensive Strahlung Planeten auf engen Umlaufbahnen die ausgedehnten Atmosphären schließlich völlig entreißen kann. Zurück blieben dann nur die felsigen Kerne der ursprünglichen Gasplaneten – also kleine Gesteinsplaneten ähnlich der terrestrischen Planeten in unserem Sonnensystem.

Bildquelle: Gabriel Perez Diaz, SMM (IAC)

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!