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Universiteit Leiden / ScienceNews Team
Der Exoplanet Corot-1b gehört zur Klasse der "heißen Jupiter". Seine Gashülle reflektiert vergleichsweise wenig Licht und er zeigt im Lauf eines Jahrs Phasen wie der Mond, der Merkur oder die Venus.
Copyright: Universiteit Leiden / ScienceNews Team
NASA / ESA / G. Bacon
Der mehr als jupitergroße Corot-1b umläuft einen sonnenähnlichen Stern in nur 4,5 Millionen Kilometer Abstand. Dafür benötigt er nur eineinhalb Tage. Dabei läuft er jedes Mal - von der Erde aus gesehen - über die Sternscheibe.
Copyright: NASA / ESA / G. Bacon
CNES, D. Ducros
Das Weltraumteleskop Corot ist rund dreimal kleiner als Hubble und umläuft die Erde seit Dezember 2006 auf einem polaren Orbit in rund 830 Kilometern Höhe.
Copyright: CNES, D. Ducros

Phasen eines fernen Planeten

400 Jahre ist es her, dass Galileo Galilei per Teleskop als erster nicht nur die Jupitermonde sondern auch die Phasen der Venus beobachtete. Niederländische Forscher taten es ihm jetzt gleich: an einem Exoplaneten!
Der europäische Satellit Corot ist, verglichen mit anderen, eine recht kleine Mission. Federführend ist die französische Weltraumagentur CNES, von deutscher Seite sind die DLR und verschiedene Forschungsinstitute beteiligt. Corot - ausgeschrieben "Convection, Rotation and planetary Transits" - verfügt gerade mal über ein 27-Zentimeter-Teleskop. Manch ambitionierter Amateurastronom hat da ein größeres zu Hause. Aber die Sicht des Satelliten wird eben nicht durch die flirrende Erdatmosphäre gestört.

Eine seiner Aufgaben ist es, die Helligkeit ferner Sterne zu verfolgen, um "Mini-Sonnenfinsternisse" auszumachen: Astronomen sprechen hier von Transits - Passagen von Planeten vor der Scheibe ihres Zentralgestirns, wie wir es auch manchmal von Merkur und Venus erleben. Diese beiden inneren Planeten sind es auch, die wie der Mond ausgeprägte Phasen zeigen, von der voll ausgeleuchteten Tagseite bis zur komplett dunklen Nachtseite. Astronomen von der Sternwarte der Universität Leiden folgerten, dass die Exoplaneten, die von Corot mittels eines Transits entdeckt wurden, dieses Verhalten ebenfalls zeigen müssten und analysierten die frei zugänglichen Daten des Satelliten.

Gleich beim ersten Planeten, den Corot im Frühjahr 2007 entdeckte, waren sie erfolgreich: Fast unmerklich ändert sich im Laufe eines "Exo-Jahrs", das bei Corot-1b gerade einmal eineinhalb Erdtage dauert, die Gesamthelligkeit von Stern und seinem Trabanten genau so, wie es ein mehr als Jupiter-großer Gasriese mit seinen Phasen zeigen sollte. Mit Infrarotteleskopen konnte dieser Effekt bereits mehrere Male beobachtet werden, da hier der Kontrast zwischen Stern und Planet weniger groß ist. Im Fall von Corot-1b gelang es jedoch erstmals im sichtbaren Bereich des Spektrums.

Daraus lassen sich auch neue Informationen über die Beschaffenheit des Exoplaneten ableiten: Aus der gemessenen maximalen und minimalen Reflektion des Sonnenlicht kann die Albedo berechnet werden, das Rückstrahlvermögen der sichtbaren Oberfläche. Dies wiederum erlaubt Schlüsse auf die Substanzen, die in der Atmosphäre vorkommen. Im Fall von Corot-1b, der seinen sonnenähnlichen Stern in nur rund 4,5 Millionen Kilometer Abstand umkreist und als "heißer Jupiter" auf seiner immer hellen Tagseite eine Temperatur von über 2300 Grad hat, sind es Titan- und Vanadiumoxid, die für die geringe Reflektivität verantwortlich zeichnen.

Läge der Orbit weiter vom Stern entfernt, wäre die Temperatur niedriger, die Oxide würden kondensieren und sänken in tiefere Schichten. Die Folge wäre eine steigende Albedo. Die heißen Exojupiter haben deshalb ein Rückstrahlvermögen, das höchstens halb so hoch ist wie das der kältesten Gasriesen unseres Sonnensystems, Uranus und Neptun. Auch wenn die neue Analysemethode nicht so revolutionär ist wie Galileis Beobachtungen vor genau vier Jahrhunderten liefert sie doch wichtige Puzzlestücke für das Gesamtbild der atmosphärischen Vorgänge exosolarer Gasriesen - und vielleicht auch bald in den Lufthüllen erdähnlicher Exoplaneten.

Quelle: Snellen, I.A.G., de Mooij, E.J.W., Albrecht, S.: "The changing phases of extrasolar planet CoRoT-1b". In: Nature 459, 543-545, 2009.

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