„James Webb“-Teleskop blickt tief in die Atmosphäre eines Exoplaneten

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Von: Tanja Banner

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Exoplanet WASP-39b (rechts) ist einer
Der Exoplanet WASP-39b (rechts) ist ein „heißer Saturn“, der seinem Stern (links) sehr nahe kommt. Das James-Webb-Weltraumteleskop hat die Atmosphäre des Exoplaneten untersucht. (Rendering des Künstlers) © NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Die Atmosphäre verrät viel darüber, was auf einem Exoplaneten vor sich geht. “James Webb” liefert mehr Daten als jedes Teleskop zuvor.

Santa Cruz – Das James Webb Space Telescope (JWST) der Raumfahrtagenturen Nasa, ESA und CSA ist seit knapp einem Jahr im All und überrascht Wissenschaftler immer wieder. Die ersten Bilder des Teleskops machten viele Experten sprachlos, denn es war viel mehr zu sehen als auf den Bildern, die der Vorgänger „Hubble“ zur Erde schickte.

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Jetzt hat das Teleskop erstmals einen Exoplaneten im Detail behandelt und seine Atmosphäre genauer unter die Lupe genommen. Die Atmosphäre kann viel über Ihren Planeten verraten: zum Beispiel, welche Prozesse auf dem Planeten ablaufen, wie er sich entwickelt hat oder ob Leben auf ihm existiert. Bisher konnten Teleskope einige Elemente auf Exoplaneten nachweisen, aber die Auflösung reichte nicht aus, um die Atmosphären detaillierter aufzuschlüsseln.

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Das James-Webb-Weltraumteleskop analysiert die Atmosphäre eines Exoplaneten

Doch jetzt kommt „James Webb“ zum Einsatz, das neueste Weltraumteleskop, das unter anderem für solche Aufgaben entwickelt wurde. Zu den Daten, die das Teleskop zur Erde zurücksendet, gehören Informationen über Wolken und eine fast vollständige chemische Bestandsaufnahme der Atmosphäre des Exoplaneten.

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“Daten wie diese verändern das Spiel”, sagte Natalia Batalha von der University of California in Santa Cruz, die das Überwachungsprogramm koordinierte, das zu den neuen Erkenntnissen führte. Die Beobachtung des Exoplaneten WASP-39b ist eine Art Testlauf, um Forschern zu zeigen, wie die Methoden funktionieren, mit denen später Leben auf fernen Planeten nachgewiesen werden könnte.

NASA/ESA-Teleskop „James Webb“ zur Beobachtung von Exoplaneten

Bisher konnten Weltraumteleskope nur einzelne Bestandteile der Atmosphäre von Exoplaneten isolieren. Doch “James Webb” hat nun erstmals deutlich mehr Daten geliefert. „Die Klarheit der Signale von einer Vielzahl von Molekülen in den Daten ist bemerkenswert“, sagte die Astronomin Mercedes López-Morales (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian) in einer Erklärung. „Obwohl wir vorausgesagt hatten, dass wir viele dieser Signale sehen würden, war ich sehr beeindruckt, als ich die Daten zum ersten Mal sah“, fügt López-Morales hinzu.

Das Weltraumteleskop „James Webb“ soll künftig unter anderem die kleinen Gesteinsplaneten im System Trappist 1 untersuchen. Das Teleskop kann möglicherweise auch Spuren von möglichem Leben in der Atmosphäre des Exoplaneten entdecken. Die vom Teleskop auf dem Exoplaneten WASP-39b erzielten Ergebnisse verheißen Gutes für diese Arbeit.

Schwefeldioxid erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

„Wir haben den Exoplaneten mit mehreren Instrumenten beobachtet, die zusammen ein breites Spektrum an Infrarotspektren und eine Vielzahl chemischer Fingerabdrücke liefern, die vor JWST nicht verfügbar waren“, sagte Batalha. Die Forscher, die die Daten ausgewertet haben, konnten mehrere neue Entdeckungen machen.

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So wurde erstmals Schwefeldioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen. Es ist ein Molekül, das durch chemische Reaktionen gebildet wird, die durch hochenergetisches Licht des Sterns ausgelöst werden, den der Planet umkreist. Auf ähnliche Weise entsteht die schützende Ozonschicht der Erde.

“Die überraschende Entdeckung von Schwefeldioxid bestätigt endlich, dass die Photochemie das Klima des ‘heißen Saturn’ formt”, erklärt die Astronomin Diana Powell, ein Mitglied des Teams, das das Schwefeldioxid entdeckte. „Das Klima der Erde wird auch von der Photochemie beeinflusst, daher hat unser Planet mehr mit dem ‚heißen Saturn‘ gemeinsam, als wir bisher wussten!“ fährt der Forscher fort.

Exoplanet WASP-39b ist ein „heißer Saturn“

WASP-39b ist ein sogenannter „heißer Saturn“, ein Planet in Saturngröße, der einen Stern umkreist, der 700 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Die Temperaturen auf dem Exoplaneten liegen bei etwa 870 Grad Celsius, die Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Experten gehen davon aus, dass der Planet nicht bewohnbar ist. WASP-39b ist achtmal näher an seinem Stern als Merkur an unserer Sonne, was es zu einem idealen Ort für Forscher macht, um die Auswirkungen von Strahlung auf Exoplaneten zu untersuchen.

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat die Atmosphäre des Exoplaneten WASP-39b analysiert.
Das James-Webb-Weltraumteleskop hat die Atmosphäre des Exoplaneten WASP-39b analysiert. © NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Ein hochinteressantes Forschungsgebiet – schließlich könnten Wissenschaftler mehr darüber erfahren, wie die verschiedenen Planeten unserer Galaxie entstanden sind. Beispielsweise haben Wissenschaftler kürzlich einen Exoplaneten mit einer Marshmallow-ähnlichen Dichte entdeckt. Es wurden auch Exoplaneten gefunden, die so heiß sind, dass es Eisen oder Edelsteine ​​regnet. (Tab)

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