Freitag, 12. Juli 2013

Hubble entdeckt erstmals Blauen Planeten in fernem Planetensystem


Künstlerische Darstellung des blauen Exoplaneten "HD 189733b".
| Copyright: NASA, ESA, M. Kornmesser


Oxford (England) - Mit dem Weltraumteleskop Hubble ist es britischen Astronomen erstmals gelungen, die Farbe eines fernen Planeten - so wie wir ihn mit unseren Augen wahrnehmen würden - zu bestimmen. Aus der Nähe betrachtet würde sich "HD 189733b" ganz ähnlich wie unsere Erde als azurblauer Punkt im All offenbaren. Doch bei der Farbe enden denn auch schon die Ähnlichkeiten zu unserem Heimatplaneten.

Tatsächlich gehört "HD 189733b" bereits zu den am intensivsten untersuchten Exoplaneten überhaupt und trotz seiner blauen Farbe handelt es sich nicht etwa um einen erdähnlichen Felsplaneten oder eine Wasserwelt, sondern um einen Gasriesen, der seinen Stern (HD 189733) auf einer vergleichsweise dichten Umlaufbahn umkreist. Die Atmosphäre dieses sog. Heißen Jupiters (Hot Jupiter) wird so auf deutlich über 1.000 Grad Celsius aufgehitzt und Winde von rund 7.000 Kilometer pro Stunde peitschen Glasregen durch die Luft.


Mit nur 63 Lichtjahren Entfernung gehört der Planet zu den erdnächsten Exoplaneten, die vor ihrer "Sonnenscheibe" in sogenannten Transists passieren. Aus diesem Grund gehört HD 189733b auch zu den schon zuvor mit Hubble und anderen Teleskopen am intensivsten untersuchten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Seine Atmosphäre ist starken Schwankungen unterworfen und von exotischer Natur.


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"Zwar wurde dieser Planet bereits von uns und anderen intensiv untersucht", erläutert Frédéric Pont von der University of Exeter und Mitautor des im Fachjournal "Astrophysical Journal Letters" erscheinenden Fachartikels. "Doch die Bestimmung seiner Farbe ist eine erstmalige Leistung. Wir können uns nun wirklich gut vorstellen, wie dieser Planet wohl aussehen würde, wenn wir ihn selbst direkt sehen könnten."


Um die Färbung von HD 189733b zu ermitteln, beobachteten die Astronomen zunächst, wie viel Licht von der Oberfläche des Planeten reflektiert wird -weiteres ermittelten also den sogenannten Albedo-Wert. Da HD 189733b selbst jedoch sehr lichtschwach ist und zudem seinen Stern jedoch sehr nah umkreist, mussten die Forscher in einem nächsten Schritt das Sternenlicht isolieren und beobachteten hierzu HD 189733-System bevor, während und nachdem der Planet vor der "Sonnenscheibe" vorbeigezogen und wieder hinter ihr verschwunden war. Als der Planet hinter seinem Stern verschwand und so das von ihm reflektierte Licht also zeitweilig blockiert wurde, stellten die Wissenschaftler mit dem Spektrografen des Weltraumteleskops (Space Telescope Imaging Spectrograph) die verbliebenen Lichtmenge- und Qualität fest und konnten mit dieser Technik auch auf seine Farbe schließen.


"Wir sahen die Helligkeit des gesamten Systems im blauen Lichtspektrum immer dann abfallen, wenn der Planet von seinem Stern verdeckt wurde", erläutert Tom Evans von der University of Oxford und Erstautor der Studie. "Aus diesem Umstand können wir schließen, dass der Planet blau erscheint, da das Signal aller anderen Farben immer konstant blieb."


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Allerdings kommt die azurblaue Farbe des Planeten nicht von der Reflexion des Lichts seines Sterns auf einem tropischen Ozean sondern stammt von einer dunstigen und turbulenten Atmosphäre, von der die Astronomen glauben, dass sie mit Silikatpartikeln durchsetzt ist, die blaues Licht brechen. Die Vorstellung von der so erzeugten blauen Farbe des Planeten wird durch die frühere Vermutung, dass es auf HD 189733b rote "Sonnenuntergänge" gibt gestützt, da Natrium rotes Licht absorbiert, Staub rotes Licht bricht und sich so die Atmosphäre rötlich färbt, wenn Licht durch sie hindurchscheint. Umgekehrt würde ein solcher Planet aus dem All betrachtet hingegen blau erscheinen, da die Atmosphäre blaues Licht reflektiert.


"Es ist natürlich immer schwierig, genau sagen zu können, welche Farbe die Atmosphäre eines Planeten aufweist", so Pont. "Selbst in unserem Sonnensystem. Die Farben von Venus und Jupiter werden von noch unbekannten Partikeln in deren Atmosphären bestimmt. Die Erde erscheint aus dem All betrachtet blau, da die Ozeane rotes und grünes Licht stärker absorbieren als blaues Licht und die Erde zudem das Blau des Himmels reflektiert, wenn das kurzwelligere blaue Licht des Sonnenlichts wird von Sauerstoff- und Stickstoffmolekülen in unserer Atmosphäre durch die sogenannte Rayleigh-Streuung gestreut wird. "Unsere neuen Beobachtungen fügen nun ein weiteres Puzzleteilchen über die Natur der Atmosphäre von HD 189733b hinzu. Langsam wird das Bild dieses exotischen Planeten immer vollständiger.


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