Ein Planet in der Mitte
Die meisten Riesenplaneten sind Extreme. Entweder handelt es sich um glühend heiße Jupiter, die in der Nähe ihrer Sterne braten. Oder es sind gefrorene Gasriesen, weit entfernt und eiskalt wie Jupiter oder Saturn.
TOI-199b ist nicht so. Es sitzt in der Mitte.
Astronomen haben gerade mit dem James Webb-Weltraumteleskop einen Blick auf seine Atmosphäre geworfen. Eine solche Saturn-große Welt ist selten. Es ist gemäßigt. Eigentlich erdähnliche Temperaturen.
Das ist überraschend.
175 Grad, bitte
Der Planet umkreist einen über 330 Lichtjahre entfernten Stern. Für eine Runde braucht man etwa 100 Tage. Seine Temperatur liegt bei etwa 175 Fahrenheit.
Immer noch zu heiß zum Betreten? Ja. Aber für einen riesigen Gasplaneten ist es mild. Denken Sie darüber nach. Ein in direkter Sommersonne geparktes Auto erreicht Temperaturen in der Nähe dieser Temperatur. Im Vergleich dazu können heiße Jupiter Temperaturen von mehreren Tausend Grad erreichen. TOI-199b hat nichts mit ihnen zu tun. Es hat auch nichts mit den eiskalten Riesen in unserem eigenen Sonnensystem zu tun. Es nimmt eine schmale Lücke dazwischen ein. Eine Goldlöckchen-Zone wegen Größe und Hitze, aber nicht unbedingt wegen der Bewohnbarkeit.
„Dies ist das erste Mal, dass wir die Atmosphäre“ eines dieser Planeten im Detail untersuchen konnten, sagte Renyu Hu von der Penn State.
Es sind nur eine Handvoll gemäßigter Riesen bekannt. Wir haben seit 1992 Tausende von Exoplaneten gesehen. Aber nur wenige passen in dieses spezielle Schema. Hu leitete dieses Team zusammen mit Forschern des Jet Propulsion Laboratory der NASA.
Den Fingerabdruck fangen
Wie erschnüffelt man einen Planeten aus Lichtjahren Entfernung? Transmissionsspektroskopie.
Während der Planet an seinem Stern vorbeizieht – ein Transit – dringt etwas Sternenlicht durch seine Atmosphäre. Der Rest vergeht. Die Atmosphäre wirkt wie ein Filter. Moleküle greifen bestimmte Lichtfarben auf.
JWST spaltet das Sternenlicht wie ein Prisma. Es wird darauf geschaut, was fehlt.
„Bestimmte Elemente absorbieren bestimmte Wellenlängen … wodurch ein Fingerabdruck entsteht“, erklärte Aaron Bello-Arufe. Er ist der Hauptautor des Artikels, der am 20. Mai im Astronomical Journal veröffentlicht wurde.
Der Transit war lang. Ungefähr sieben Stunden. Heiße Jupiter rasen normalerweise viel schneller vorbei. Das Team verzeichnete zwanzig Stunden am Stück, um eine gute Ausgangslage zu erreichen. Dann beobachteten sie den Rückgang.
Das Ergebnis? Methan. Auf jeden Fall da.
Modelle, dann Realität
Wissenschaftler erwarteten Methan. Modelle sagten voraus, dass es in der Mischung sein würde. Als sie es sahen, bestätigte sich, dass ihre Theorien nicht falsch waren. Schöne Bestätigung. Aber sie sahen mehr als das. In den Daten tauchten auch Hinweise auf Ammoniak und Kohlendioxid auf.
Gibt es die definitiv? Wahrscheinlich. Weitere Beobachtungen sind erforderlich, um genau zu messen, wie viel.
Ist es wichtig?
Ja. Computermodelle haben Schwierigkeiten, zu erklären, wie sich Atmosphären über Milliarden von Jahren bilden und entwickeln. Das Hinzufügen von Datenpunkten wie diesem hilft dabei, die Wählscheiben zu optimieren. Dadurch werden die Simulationen schärfer. Wenn wir verstehen können, wie ein gemäßigter Gasriese sein Methan und Ammoniak im Gleichgewicht hält, erfahren wir vielleicht auch mehr über unsere eigene Atmosphäre. Die Erde teilt die gleiche kosmische Nachbarschaft. Gleiche Chemie-Grundlagen.
„Dieses umfassendere Bild … kann zur Verbesserung unserer Modelle genutzt werden“, sagte Hu.
Es beweist auch, dass wir das können. Der Erfolg gibt den Forschern Zuversicht, ihre Teleskope auf andere gemäßigte Riesen zu richten. Vielleicht ist dieser Planet einzigartig. Oder vielleicht ist diese Weltklasse weit verbreitet. Wir wissen es noch nicht.
Wer und Warum
Penn State und JPL führten die Anklage an. Hilfe kam von der Arizona State University. Johns Hopkins. Carnegie Institution for Science. Caltech. UC Santa Cruz.
Die NASA hat es finanziert. Das Space Telescope Science Institute stellte den Zuschuss bereit.
Das Papier mit dem Titel „Methane on the Temple Exo-Saturn TOI.199 b“ listet ein Dutzend Autoren auf, darunter Bello. Arufe. Hu. Und andere. DOI 10.38.47/1.53.8.3.8.81./ae.4. fb.a
Da draußen gibt es immer mehr Himmel. TOI-1. 9. 9. b ist nur der erste detaillierte Blick. Die Frage ist nicht, ob wir mehr finden. Das erzählen sie uns als nächstes.
