Das koffergroße MOST-Weltraumteleskop. Bildnachweis: MOST. Klicken um zu vergrößern.
MOST, Kanadas erstes Weltraumteleskop, hat einen wichtigen Hinweis auf die Atmosphäre und die Wolkendecke eines mysteriösen Planeten um einen anderen Stern gefunden, indem es ein kosmisches Versteckspiel gespielt hat, während sich dieser Planet in seiner Umlaufbahn hinter seinem Mutterstern bewegt.
Der Exoplanet, mit einem Namen, den nur ein Astrophysiker lieben könnte, HD209458b (der den Stern HD209458a umkreist), kann nicht direkt in Bildern gesehen werden, daher haben die Wissenschaftler des Satellitenteams MOST (Microvariability & Oscillations of STars) ihr Weltraumteleskop zum Schauen verwendet für den Lichteinfall, wenn der Planet hinter dem Stern verschwindet. "Wir können jetzt sagen, dass dieser rätselhafte Planet weniger reflektierend ist als der Gasriese Jupiter in unserem eigenen Sonnensystem", gab die MOST-Missionswissenschaftlerin Dr. Jaymie Matthews heute auf der Jahrestagung der Canadian Astronomical Society in Montréal bekannt. "Dies sagt uns etwas über die Natur der Atmosphäre dieses Exoplaneten und sogar darüber, ob er Wolken hat."
Viele der Planeten, die um andere Sterne herum entdeckt wurden und als Exoplaneten oder extrasolare Planeten bekannt sind, umarmen sich überraschend nahe an ihren Elternsternen. HD209458b umkreist nur 1/20 der Erde-Sonne-Entfernung (eine astronomische Einheit oder AU). Es könnte niemals das Leben unterstützen, wie wir es kennen. Das Verständnis von HD209458b ist jedoch ein Schlüsselelement im Puzzle der Planetenbildung und -entwicklung, das Theorien unseres eigenen Sonnensystems und Schätzungen darüber, wie häufig bewohnbare Welten in unserer Galaxie sind, überarbeitet. Wie ein riesiger Gaskugel, der größer ist als der Planet Jupiter (der 5 AE von unserer Sonne umkreist), seinem Stern so nahe kam und wie seine Atmosphäre auf die starken Strahlungs- und Gravitationsfelder dieses Sterns reagiert, ist noch offen exoplanetare Wissenschaftler.
"Die Art und Weise, wie dieser Planet Licht vom Stern zu uns zurückreflektiert, ist empfindlich gegenüber seiner atmosphärischen Zusammensetzung und Temperatur", beschreibt Jason Rowe, Ph.D. Student an der University of British Columbia, der die meisten Daten verarbeitet hat. „HD209458b reflektiert weniger als 1 / 10.000stel des gesamten sichtbaren Lichts, das direkt vom Stern kommt, zu uns zurück. Das heißt, es reflektiert weniger als 30-40% des Lichts, das es von seinem Stern empfängt, wodurch bereits viele mögliche Modelle für die exoplanetare Atmosphäre eliminiert werden. “ Im Vergleich dazu würde der Planet Jupiter etwa 50% des Lichts in dem von MOST gesehenen Wellenlängenbereich reflektieren.
„Stellen Sie sich vor, Sie versuchen eine Mücke um eine 400-Watt-Straßenlaterne herumschwirren zu sehen. Aber nicht an der Straßenecke oder ein paar Blocks entfernt, sondern 1000 km entfernt! “ erklärt Dr. Matthews. "Das entspricht dem, was wir mit MOST versuchen, um den Planeten im HD209458-System zu erkennen."
Der Planet wurde Anfang dieses Jahres direkt im Infrarot vom 720 Millionen US-Dollar teuren Spitzer Space Observatory der NASA entdeckt. Bei einer Wellenlänge von 24 Mikrometern, die etwa 50.000 Mal länger ist als die von menschlichen Augen gesehenen Lichtwellen, leuchtet der Exoplanet HD209458b tatsächlich schwach, was Physiker als „thermische Emission“ bezeichnen. MOST betrachtet das Universum im gleichen Wellenlängenbereich wie das Auge. Durch die Kombination des thermischen Spitzer-Ergebnisses im fernen Infrarot mit der Reflexionsgrenze für das sichtbarste Licht können Theoretiker nun ein realistisches Modell der Atmosphäre dieses sogenannten „heißen Jupiters“ entwickeln.
Und MOST hat HD209458b nicht aufgegeben. "Es kann umkreisen, aber es kann sich nicht verstecken", witzelt Dr. "MOST wird dieses System Ende des Sommers einer 45-tägigen Absteckung unterziehen, um unsere Erkennungsgrenze weiter zu verbessern. Irgendwann wird der Planet aus dem Lärm hervorgehen und wir werden ein klareres Bild der Zusammensetzung der Exoplanetenatmosphäre und sogar ihres Wetters haben - Temperatur, Druck und Wolkendecke. "
Ein wissenschaftliches Papier zu diesen Ergebnissen wird in Kürze von Jason Rowe und Dr. Jaymie Matthews (UBC), Dr. Sara Seager (Carnegie Institute of Washington), Dr. Dimitar Sasselov (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) und den anderen eingereicht des MOST Science Teams mit Mitgliedern der UBC, der University of Toronto, der Université de Montréal, der St. Mary's University und der University of Vienna.
Dr. Seager, ein weltweit führender Anbieter von Exoplanetenatmosphären, betont die Herausforderung dieser Art von Wissenschaft: „Wir sind wie Wettervorhersager, die versuchen, Winde und Wolken in einer Welt zu verstehen, die wir nicht einmal sehen können. Für Meteorologen ist es schwer genug zu sagen, ob es morgen in Ihrer Heimatstadt hier auf der Erde bewölkt sein wird. Stellen Sie sich vor, wie es ist, das Wetter auf einem 150 Lichtjahre entfernten Planeten vorherzusagen! "
Dr. Sasselov ist auch begeistert von den ersten Erkenntnissen von MOST: „Diese Fähigkeit von MOST ebnet den Weg zum großen Preis - der Entdeckung erdgroßer Planeten. Die Suche nach anderen Welten wie zu Hause ist jetzt eröffnet. “ Dr. Matthews kann nicht widerstehen hinzuzufügen: "Nicht schlecht für ein Weltraumteleskop mit einem Spiegel von der Größe eines Tortentellers und einem Preis von 10 Mio. Can $, was?"
MOST (Microvariability & Oscillations of STars) ist eine Mission der Canadian Space Agency. Dynacon Inc. aus Mississauga, Ontario, ist der Hauptauftragnehmer für den Satelliten und seinen Betrieb, wobei das Institut für Luft- und Raumfahrtstudien der Universität Toronto (UTIAS) ein wichtiger Subunternehmer ist. Die University of British Columbia (UBC) ist der Hauptauftragnehmer für das Instrument und die wissenschaftlichen Operationen der MOST-Mission. MOST wird über ein globales Netzwerk von Bodenstationen an UTIAS, UBC und der Universität Wien verfolgt und betrieben.
Originalquelle: CASCA-Pressemitteilung
