„Wolkenfreier Himmel“ auf dem Explaneten

Das Exoplanetensystem HAT-P-11 und HAT-P-11b
Der kleinste bisher bekannte Exoplanet [1], auf dem man die Existenz von Wasser vermutet, heißt HAT-P-11b bzw. Kepler-3b und befindet sich im Sternbild Schwan (Cyg) [1].

HAT-P-11b wurde mithilfe des HATNet-Projektes (Hungarian Automated Telescope Network Project) [1] im Jahr 2009 entdeckt. Dieser Exoplanet ist der 11. extrasolare Planet, der mithilfe des Projektes entdeckt werden konnte.

Der Zentralstern HAT-P-11 ist rund 120 Lichtjahre [1] von der Erde entfernt und besitzt nur einen Planeten, HAT-P-11b. Hinweise auf die Existenz eines zweiten Planeten haben sich bisher nicht bestätigt.
Der Stern besitzt etwa 80 Prozent der Masse unserer Sonne und einen Radius von 75 Prozent des Sonnenradius. Seine Oberfläche ist rund 1.000 Grad kühler als die der Sonne, seine Temperatur beträgt rund 4.500 Grad. HAT-P-11 kann mit einer scheinbaren Helligkeit von 9,5 mag im Teleskop beobachtet werden.

Der Exoplanet HAT-P-11b besitzt eine Masse von rund einem Zehntel der Jupitermasse oder rund 26 Erdmassen und ist etwa halb so groß wie der Planet Jupiter bzw. fünf mal so groß wie die Erde. Damit ist er nur wenig größer als der Planet Neptun [1]. Der Exoplanet läuft in etwa fünf Tagen einmal um den Zentralstern.

Im Gegensatz zur Entfernung des Planeten Merkur von der Sonne (0,38 AE*) ist HAT-P-11b nur 0,05 Astronomische Einheiten von seinem Zentralstern entfernt, das entspricht nur 7,5 Millionen Kilometer. Die große Nähe zu seinem Zentralstern erklärt die hohe Oberflächentemperatur des Exoplaneten von rund 600 Grad Celsius. Die hohen Temperaturen erlauben keinesfalls die Existenz von Leben wie wir es auf der Erde kennen.

Abb. 1 Künstlerische Darstellung des Exoplaneten HAT-P-11b (Vordergrund) bei
seinem Umlauf um den Zentralstern HAT-P-11, einem roten Zwergstern [1]
© David A. Aguilar (CfA)/http://www.cfa.harvard.edu

Eine wolkenfreie obere Atmosphäre des Exoplaneten
Forscher um den Astronomen Jonathan Fraine [2] haben Ende September in der Fachzeitschrift Nature die Entdeckung von Wasserstoff in der oberen Atmosphäre des Exoplaneten bekanntgegeben. Sie beobachteten, dass Wasserstoff und Sauerstoff in der Planetenatmosphäre absorbiert werden. Weiterhin schließen die Wissenschaftler aus den Beobachtungen der Weltraumteleskope Hubble und Spitzer [1], dass die obere Planetenatmosphäre keinerlei Wolken aufweist. Dennoch könnten Wolken in der unteren Atmosphäre existieren.

Die bisher entdeckten Exoplaneten, bei denen man Wasser in der Atmosphäre nachweisen konnte, zeigen allesamt eine undurchlässige Atmosphäre.

Wahrscheinlich besitzt der Exoplanet HAT-P-11b sogar einen Gesteinskern, der von der dichten Atmosphäre eingehüllt ist, denn die Existenz von Wasser auf dem Exoplaneten schließt bestimmte Modelle für die Zusammensetzung des Planeten aus. Falls sich die Existenz des Gesteinskerns bewahrheitet, bestätigt dies die Modellannahme, dass Riesenplaneten mit einem großen Eis- oder Gesteinskern ihre Atmosphäre durch das Aufsammeln (sog. Akkretion) von Gas direkt aus dem protoplanetaren Urnebel erhalten [2].

Die Kepler-Mission [1] soll nun die Eigenschaften von HAT-P-11b mit einer größeren Genauigkeit untersuchen.

Falls Sie Fragen und Anregungen zu diesem Thema haben, schreiben Sie uns unter kontakt@ig-hutzi-spechtler.eu

Ihre
IG Hutzi Spechtler – Yasmin A. Walter

Quellenangaben:

[1] Mehr Information über Objekte des Sonnensystems und astronomische Begriffe
www.wikipedia.de

[2] Fraine, J., et al., Nature 513, 526-529 (2014)

* 1 Astronomische Einheit (AE) = mittlere Entfernung Erde-Sonne
   = 149,6 Millionen Kilometer

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