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Flammenhölle mit Titan am Himmel

Göttingen Flammenhölle mit Titan am Himmel

Ein internationales Forscherteam mit Beteiligung der Universität Göttingen hat erstmals Titanoxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen. Die Genauigkeit der Untersuchung ist für künftige Analysen von Exoplaneten von Bedeutung, teilte die Universität Göttingen mit.

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Der Exoplanet WASP-19b.r

Göttingen. Ein internationales Forscherteam mit Beteiligung der Universität Göttingen hat erstmals Titanoxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen. Die Genauigkeit der Untersuchung ist für künftige Analysen von Exoplaneten von Bedeutung, teilte die Universität Göttingen mit.

Die Wissenschaftler nutzten das Instrument FORS2 am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO). Dessen Beobachtungsdaten lieferten einzigartige Informationen über die chemische Zusammensetzung sowie das Temperatur- und Druckprofil des Planeten WASP-19b, ein ungewöhnlicher und sehr heißer Planet vom Typ „Heißer Jupiter“. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

WASP-19b hat ungefähr dieselbe Masse wie Jupiter, befindet sich aber so nah an seinem Mutterstern, dass er ihn in nur 19 Stunden umrundet. Die Temperatur in seiner Atmosphäre wird auf ungefähr 2000 Grad Celsius geschätzt.

Wenn WASP-19b vor seinem Mutterstern vorbeizieht, geht ein Teil des Sternenlichts durch die Atmosphäre hindurch und hinterlässt feine Fingerabdrücke im Licht, das schließlich die Erde erreicht. Das Forscherteam konnte dieses Licht genauer als je zuvor analysieren und daraus ableiten, dass die Atmosphäre neben einer planetenumfassenden und stark streuenden Dunstschicht auch kleine Mengen an Titanoxid, Wasser und Spuren von Natrium enthält.

Titanoxid kommt auf der Erde selten vor. Es ist bekannt, dass es in den Atmosphären kühler Sterne existiert; in den Atmosphären heißer Planeten wie WASP-19b wirkt es als Wärmeabsorber.

Das Vorkommen von Titanoxid in der Atmosphäre von WASP-19b kann erhebliche Auswirkungen auf die atmosphärische Temperaturstruktur und die Zirkulation haben. Hinzu kommt, dass der Mutterstern in diesem Fall ein sehr aktiver Stern mit Sternenflecken ist, die deutlich größer als die Sonnenflecken auf unserer Sonne sind.

„Die Aktivität des Muttersterns beeinflusst demnach unter Umständen die Daten, die wir auf WASP-19b beobachtet haben“, erläutert Dr. Mahmoudreza Oshagh vom Institut für Astrophysik der Universität Göttingen. „Mithilfe modernster Methoden und Modelle konnten wir jedoch die Signale der Planetenatmosphäre und der Aktivität des Sterns voneinander trennen.“

Die Astronomen sammelten ihre Daten über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr. Indem sie die relativen Veränderungen des Radius des Planeten bei verschiedenen Wellenlängen des Lichts maßen, das durch die Atmosphäre des Exoplaneten hindurchging, und diese Beobachtungen mit atmosphärischen Modellen verglichen, konnten sie verschiedene Eigenschaften der Atmosphäre wie etwa die chemische Zusammensetzung ableiten. Die Ergebnisse ermöglichen eine deutlich bessere Modellierung der Atmosphäre von Exoplaneten und damit eine genauere Interpretation künftiger Beobachtungen.

Von Angela Brünjes

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