Wissenschaftler entdecken seltenen Exoplaneten mit einem „Schweif“, der 200.000 Tonnen pro Sekunde verliert

Laut NASA Spanien hat ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dakotah Tyler von der University of California, Los Angeles, entdeckt, dass der Exoplanet WASP-69 b einen „Schweif “ hat, der eine Gasspur hinter sich herzieht. Den Forschungsergebnissen zufolge verliert WASP-69 b langsam seine Atmosphäre, da leichte Wasserstoff- und Heliumpartikel aus der äußeren Atmosphäre des Planeten mit der Zeit entweichen. Diese Gaspartikel entweichen jedoch nicht gleichmäßig um den Planeten herum, sondern werden vom Sternwind, der vom Stern des Planeten ausgeht, in einen Gasschweif gezogen.

Details zum Exoplaneten mit Schweif

Heiße Jupiter wie WASP-69 b sind superheiße Gasriesen, die ihre Wirtssterne eng umkreisen. Wenn die Strahlung eines Sterns die äußere Atmosphäre eines Planeten aufheizt, kann es zu Photoverdampfung kommen, einem Prozess, bei dem leichte Gase wie Wasserstoff und Helium durch diese Strahlung erhitzt und ins All geschleudert werden. Im Grunde zieht der Stern von WASP-69 b mit der Zeit Gas aus der äußeren Atmosphäre des Planeten.

Darüber hinaus kann der sogenannte Sternwind dieses entweichende Gas zu einem exoplanetaren Schweif formen.

Der Sternwind ist ein kontinuierlicher Strom geladener Teilchen, die aus der äußeren Atmosphäre eines Sterns, der Korona, ins All strömen. Auf der Erde interagiert der Sternwind von der Sonne mit dem Magnetfeld unseres Planeten, wodurch wunderschöne Polarlichter wie das Nordlicht entstehen können.

Bei WASP-69 b formt der Sternwind, der von seinem Wirtsstern kommt, das Gas, das aus der äußeren Atmosphäre des Planeten entweicht. Anstatt dass das Gas gleichmäßig um den Planeten herum entweicht, „können starke Sternwinde das ausströmende Gas zu einem Schweif formen, der hinter dem Planeten herzieht“, sagt der Hauptautor und Astrophysiker Dakotah Tyler und vergleicht diesen Gasschweif mit dem Schweif eines Kometen.

Da dieser Schweif jedoch durch den Sternwind erzeugt wird, ist er Veränderungen unterworfen.

„Wenn der Sternwind reduziert würde, könnten wir uns vorstellen, dass der Planet immer noch einen Teil seiner Atmosphäre verliert, aber er nimmt nicht die Form des Schweifs an“, so Tyler, der hinzufügt, dass das Gas, das von allen Seiten des Planeten entweicht, ohne den Sternwind kugelförmig und symmetrisch wäre. „Aber wenn man den Sternwind verstärkt, wird die Atmosphäre zu einem Schweif geformt. “

Tyler verglich den Prozess mit einem Windsack, der sich in der Brise bewegt, wobei der Windsack eine strukturiertere Form annimmt, wenn der Wind zunimmt und sich mit Luft füllt.

Der Schweif, den Tyler und sein Forschungsteam bei WASP-69 b beobachteten, hat eine Ausdehnung von mehr als dem 7,5-fachen des Planetenradius, d. h. mehr als 563.200 Kilometer. Es ist jedoch möglich, dass der Schweif noch länger ist. Das Team musste die Teleskopbeobachtungen beenden, bevor das Schweifsignal verschwand, so dass diese Messung eine untere Grenze für die tatsächliche Länge des Schweifs zu diesem Zeitpunkt darstellt.

Da der Schweif jedoch durch den Sternwind beeinflusst wird, könnten Änderungen des Sternwinds die Größe und Form des Schweifs im Laufe der Zeit verändern. Da der Schweif jedoch nur im Sternenlicht sichtbar ist, können auch Veränderungen der Sternaktivität die Beobachtung des Schweifs beeinflussen.

Die Schweife von Exoplaneten sind immer noch ein kleines Rätsel, vor allem, weil sie sich ständig verändern. Die Untersuchung der Schweife von Exoplaneten könnte den Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, wie sich diese Schweife bilden, und auch die sich ständig verändernde Beziehung zwischen Stern- und Planetenatmosphären. Da diese Exoplanetenschweife durch stellare Aktivität gebildet werden, könnten sie außerdem als Indikatoren für das stellare Verhalten im Laufe der Zeit dienen. Dies könnte für Wissenschaftler nützlich sein, die mehr über die stellaren Winde von anderen Sternen als dem uns am besten bekannten Stern, unserer eigenen Sonne, erfahren möchten.

WASP-69 b verliert eine Menge Gas, etwa 200.000 Tonnen pro Sekunde. Aber er verliert diese gasförmige Atmosphäre nur sehr langsam, so langsam, dass keine Gefahr besteht, dass der Planet völlig abgetragen wird oder verschwindet. Insgesamt verliert der Planet alle Milliarden Jahre eine Materialmenge, die der Masse des Planeten Erde entspricht.

Das von WASP-69 b bewohnte Sonnensystem ist etwa 7 Milliarden Jahre alt. Obwohl die Geschwindigkeit des Atmosphärenverlusts im Laufe der Zeit variiert, kann man davon ausgehen, dass der Planet in diesem Zeitraum das Äquivalent von sieben Erden (in Masse) an Gas verloren hat.

Die Beobachtungen wurden von Keck/NIRSPEC am Keck-Observatorium durchgeführt.