Ein internationales Astronomenteam unter Leitung von Spezialisten der Universität Chicago hat eine bedeutende Entdeckung gemacht und Spuren einer Atmosphäre auf dem glühend heißen felsigen Exoplaneten HD 3167 b nachgewiesen. Dieses kosmische Objekt befindet sich etwa 154 Lichtjahre von der Erde entfernt und vollendet einen vollständigen Umlauf um seinen Mutterstern in nur einem irdischen Tag. Solche einzigartigen Eigenschaften machen den Planeten zu einem Fokus des intensiven Interesses der wissenschaftlichen Gemeinschaft, die die Evolutionsprozesse felsiger Welten verstehen möchte.

Eigenschaften der „Lavawelt“ und das James-Webb-Teleskop

Die Studie wurde unter Verwendung der Kapazitäten des modernen James-Webb-Weltraumteleskops durchgeführt, die Ergebnisse der Arbeit wurden im renommierten Fachblatt The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht. Das Objekt HD 3167 b gehört zur Klasse der sogenannten Lavawelten – felsige Planeten, die so nah an ihren Sternen liegen, dass die Temperaturen auf ihrer Oberfläche Gestein schmelzen lassen können. Dabei ist die dem Stern zugewandte Seite des Planeten höchstwahrscheinlich ein kontinuierlicher Ozean aus flüssigem Magma, der unter dem Einfluss intensiver Strahlung kocht.

Sekundäreklipsenmethode und Temperaturanomalien

Die Wissenschaftler beobachteten die Gasehülle nicht direkt, sondern ermittelten ihre Anwesenheit mithilfe der Sekundäreklipsenmethode, indem sie den Moment erfassten, in dem sich der Planet hinter seinem Stern verbirgt. Das James-Webb-Teleskop maß die Infrarot-Strahlungsschwankungen des Systems vor und während der Finsternis, was eine präzise Schätzung der thermischen Emission des Exoplaneten ermöglichte. Es stellte sich heraus, dass die Tagseite von HD 3167 b merklich kühler war als theoretische Berechnungen für einen luftleeren Körper. Die Hauptserklärung für dieses Phänomen ist genau die Atmosphäre, die Wärme effizient auf die Nachtseite umverteilen kann, sowie das Vorhandensein reflektierender Wolken.

Widersprüchliche Daten

Bei der Analyse der gewonnenen Daten stießen die Forscher auf gewisse Diskrepanzen bezüglich der genauen chemischen Zusammensetzung der Gasehülle. Erste Hypothesen basierten auf der Annahme, dass aufgrund extremer Temperaturen Dämpfe verdampfter Gesteine und Silikate vorherrschen. Jüngste Messungen lassen jedoch das Vorhandensein schwererer molekularer Verbindungen zu, darunter Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasserdampf, was zusätzliche spektrale Beobachtungen zur endgültigen Bestätigung erfordert.

Bedeutung der Entdeckung für die Wissenschaft

Die gewonnenen Daten sind von fundamentaler Bedeutung für das Verständnis der Frühgeschichte unseres eigenen Sonnensystems. In den ersten Millionen Jahren ihres Bestehens war die Erde ebenfalls ein glühender globaler Magmaozean unter dem Einfluss ständiger kosmischer Bombardements. Die Erforschung der Atmosphären von Lava-Supererden eröffnet neue Horizonte für die Astrophysik und hilft dabei, Szenarien für die Bildung und Erhaltung von Gasehüllen auf jungen Gesteinsplaneten unserer Galaxie zu modellieren.