Riesenplanet so leicht wie Zuckerwatte entdeckt

Riesenplanet so leicht wie Zuckerwatte entdeckt
Riesenplanet so leicht wie Zuckerwatte entdeckt
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Ein internationales Team hat einen außergewöhnlich leichten Planeten entdeckt, der einen entfernten Milchstraßenstern umkreist, der 50 % größer als Jupiter ist, aber eine 25-mal geringere Dichte als der Gasriese aufweist, was darauf hindeutet, dass er so ätherisch wie Zuckerwatte ist.

Die Entdeckung dieses Teams unter der gemeinsamen Leitung des Spanischen Andalusischen Instituts für Astrophysik (IAA-CSIC), die diesen Dienstag in der Zeitschrift „Nature Astronomy“ veröffentlicht wurde, stellt das Verständnis der Entstehung von Riesen- und Ultraleichtplaneten in Frage.

Er trägt die Bezeichnung WASP-193b und ist der zweitleichteste bisher entdeckte Planet, nur übertroffen von Kepler 51d, einem Planeten mit ähnlicher Größe wie Neptun, erklärte IAA-CSIC-Forscher Francisco J. Pozuelos in einer Erklärung.

Die Dimensionen des neu entdeckten Planeten in Kombination mit seiner extrem geringen Dichte machen WASP-193b zu „einer echten Rarität unter den mehr als fünftausend bisher entdeckten Exoplaneten“.

Laut Julien de Wit, Co-Autor der Studie und außerordentlicher Professor in der Abteilung für Erd-, Atmosphären- und Planetenwissenschaften am Massachusetts Institute of Technology, handelt es sich hierbei um „einen Extremfall einer Klasse von Planeten, die ‚aufgeblasene‘ Jupiter genannt werden.“ oder „flauschig“.

Sie kennen sich zwar schon seit 15 Jahren, aber sie bleiben „ein echtes Mysterium“, so der Forscher.

Pozuelos, ein Astronom am andalusischen Institut für Astrophysik (Südspanien), fügte hinzu, dass dieser Planet alle aktuellen Theorien zur Planetenentstehung in Frage stellt: „Wir können nicht erklären, wie dieser Planet entstanden ist.“ „Wir brauchen detaillierte Beobachtungen seiner Atmosphäre, um seine Entwicklung zu verstehen.“

Der neue Planet wurde von WASP („Wide Angle Search for Planets“) entdeckt, einer internationalen Zusammenarbeit, die gemeinsam zwei Roboterobservatorien in beiden Hemisphären betreibt. Jedes Observatorium verwendet eine Reihe von Weitfeldkameras, um die Helligkeit Tausender einzelner Sterne am Himmel zu messen.

Basierend auf Beobachtungen, die zwischen 2006 und 2008 und dann zwischen 2011 und 2012 gemacht wurden, entdeckte das WAPS-South-Observatorium periodische Abnahmen der Helligkeit von WASP-193, einem sonnenähnlichen Stern, der sich etwa 1.200 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet.

Die Analyse dieser periodischen Transite stimmte mit der Passage eines gigantischen „Super-Jupiters“ vor dem Stern alle 6,25 Tage überein.

Um die Masse des Planeten sowie seine Dichte und mögliche Zusammensetzung zu berechnen, verwendete das Team die Methode der Radialgeschwindigkeiten, eine Technik, die kleine Schwingungen in der Bewegung des Sterns aufgrund der Anziehungskraft eines ihn umkreisenden Planeten analysiert.

Diese Schwankungen spiegeln sich in Verschiebungen der Wellenlänge des Spektrums des Sterns wider: Je massereicher der Planet, desto größer ist die beobachtete Verschiebung im Spektrum des Sterns.

Im Fall von WASP-193b war die Überraschung, dass kaum signifikante Änderungen in der Radialgeschwindigkeit des Sterns festgestellt wurden. „Trotz seiner enormen Größe ist dieser Planet so leicht, dass er kaum eine wahrnehmbare Anziehungskraft auf seinen Stern ausübt“, erklärte Pozuelos.

Das Sammeln der zur Bestimmung der Masse des neuen Planeten erforderlichen Daten dauerte fast vier Jahre.

wie Zuckerwatte

Berechnungen bestätigen, dass WASP-193b etwa das 0,14-fache der Masse von Jupiter und eine Dichte von 0,059 Gramm pro Kubikzentimeter hat, was deutlich niedriger ist als die von Jupiter und der Erde, aber ähnlich wie 0,05 Gramm pro Kubikzentimeter Zuckerwatte.

„Der Planet ist so leicht, dass man sich kaum ein analoges Material in festem Zustand vorstellen kann“, sagte Julien De Wit und fügte hinzu, dass er Zuckerwatte ähnelt, weil beide praktisch aus Luft bestehen. „Der Planet ist im Grunde superflauschig.“

Den Autoren zufolge ist es möglich, dass WASP-193b eine überwiegend aus Wasserstoff und Helium bestehende Atmosphäre hat, die mehrere Zehntausend Kilometer größer ist als die Jupiteratmosphäre. Derzeit kann kein Modell der Planetenentstehung einen Planeten mit einer Atmosphäre dieser Größenordnung erklären.

Pozuelos wies darauf hin, dass dieser von den wenigen bekannten ultraleichten Planeten der beste Kandidat sei, um ihn mit dem James-Webb-Weltraumteleskop zu untersuchen und zu verstehen, „wie ein so leichter Planet wie Zuckerwatte entstehen kann“.

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