Heiße Jupiter sind zu trocken

Genaue Messungen finden deutlich weniger Wasser in den Atmosphären dieser Exoplaneten als erwartet

Cambridge (Großbritannien) - Die Atmosphären heißer Jupiter sind überraschend trocken. Das zeigen Beobachtungen eines internationalen Forscherteams mit dem Weltraumteleskop Hubble. Die Astronomen haben den Wassergehalt der Atmosphäre von drei Gasplaneten, die ihre Sterne auf extrem engen Umlaufbahnen umkreisen, mit der bislang höchsten Genauigkeit gemessen. Der geringe Wasseranteil stehe im Widerspruch zu den theoretischen Modellen für die Entstehung heißer Jupiter, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal Letters“.

„Unsere Wasser-Messung bei einem der Planten, dem 150 Lichtjahre entfernten HD 209458b, ist die bislang genaueste Messung des Anteils eines chemischen Stoffs in der Atmosphäre eines Exoplaneten“, sagt Nikku Madhusudhan von der University of Cambridge in Großbritannien. Die drei von ihm und seinen Kollegen ins Visier genommenen Planeten ziehen auf ihrer Bahn von der Erde aus gesehen regelmäßig vor ihrem Zentralgestirn vorüber. Diese Transits machen nicht nur die Entdeckung der Planeten möglich, sie erlauben auch die Untersuchung ihrer Atmosphären. Denn der Anteil des Sternenlichts, der bei einem Transit durch die Lufthülle des Begleiters hindurch geht, enthält anschließend Informationen über die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre.

„Wir hatten erwartet, dass diese Planeten viel Wasser enthalten“, so Madhusudhan, „der geringe Anteil ist überraschend und bedeutet, dass wir unsere Modelle der Planetenentstehung und -wanderung überprüfen müssen.“ Denn bislang gehen die Astronomen davon aus, dass auch heiße Jupiter – wie der Jupiter im Sonnensystem – in den äußeren Bereichen der Gas- und Staubscheibe entstehen, die einen jungen Stern umgeben. Dabei sollte ein solcher Planet aber viel Sauerstoff ansammeln, der sich dann mit Wasserstoff zu Wasser verbindet.

Eine mögliche Erklärung für die niedrigen Werte wäre, dass dichte Wolken in der Atmosphäre die Messungen verfälschen. Eine solche Annahme führe jedoch auf unrealistisch schwere Wolkenpartikel in zu großer Höhe, so die Forscher. Stattdessen vermuten Madhusudha und seine Kollegen, dass solche Riesenplaneten in ihrer Entstehungsphase weniger Wasserstoff und mehr Kohlenstoff aufnehmen – und dieser Kohlenstoff dann einen Großteil des Sauerstoffs bindet. Das Team plant die Untersuchung weitere Exoplaneten, um dieser These nachzugehen.

Bildquelle: Haven Giguere / Nikku Madhusudhan

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