Zum ersten Mal haben Astronomen mit bodengestützten Teleskopen das von extrasolaren Planeten um sonnenähnliche Sterne emittierte Licht gemessen. Die Messung des von einem Planeten bei verschiedenen Wellenlängen emittierten Lichts zeigt das Spektrum des Planeten, mit dem die Tagestemperatur des Planeten bestimmt werden kann. Darüber hinaus kann dieses Spektrum viele physikalische Prozesse in der Atmosphäre des Planeten aufdecken, wie das Vorhandensein von Molekülen wie Wasser, Kohlenmonoxid und Methan und die Umverteilung von Wärme um den Planeten. "Diese erste direkte Erfassung des von einem anderen Planeten emittierten Lichts mithilfe vorhandener Teleskope am Boden ist ein wichtiger Meilenstein bei der Untersuchung von Planeten außerhalb unseres eigenen Sonnensystems", sagte Professor Gary Davis, Direktor des britischen Infrarot-Teleskops (UKIRT). . "Dies ist eine sehr aufregende wissenschaftliche Entdeckung."
Die Messungen des ersten Planeten, TrES-3b, wurden von einem Team von Astronomen der Universität Leiden mit dem William-Herschel-Teleskop (WHT) auf La Palma (Kanarische Inseln, Spanien) und dem britischen Infrarot-Teleskop auf Mauna Kea durchgeführt in Hawaii. TrES-3b befindet sich in einer sehr engen Umlaufbahn um seinen Wirtsstern TrES-3 und durchquert die Sternscheibe einmal pro 31 Stunden. Zum Vergleich umkreist Merkur die Sonne alle 88 Tage. TrES-3b ist nur ein wenig größer als Jupiter, umkreist seinen Mutterstern jedoch viel näher als Merkur und ist damit ein „heißer Jupiter“.
UKIRT-Beobachtungen haben den Planeten beim Übergang vor dem Stern erfasst, aus dem die Größe des Planeten äußerst genau ermittelt wurde. Die WHT-Beobachtungen zeigen auch den Moment, in dem sich der Planet hinter dem Stern bewegt, und ermöglichen die Messung der Stärke des Planetenlichts. Astronomen versuchen seit vielen Jahren, diesen Effekt vom Boden aus zu beobachten, und dies ist der erste Erfolg.
Ernst de Mooij, Leiter des Forschungsteams, sagte: „Während einige dieser Beobachtungen zuvor aus dem Weltraum durchgeführt wurden, umfassten sie Messungen bei langen Wellenlängen, bei denen der Helligkeitskontrast zwischen dem Planeten und dem Stern viel höher ist. Dies sind nicht nur die ersten bodengestützten Beobachtungen dieser Art, sondern auch die ersten, die im nahen Infrarot bei Wellenlängen von 2 Mikron für diesen Planeten durchgeführt werden, wo er den größten Teil seiner Strahlung emittiert. “
Die Forscher stellten fest, dass die Temperatur von TrES-3b etwas über 2000 Kelvin liegt. "Da wir wissen, wie viel Energie es von der Art seines Wirtssterns erhalten sollte, erhalten wir Einblicke in die thermische Struktur der Planetenatmosphäre", fügte Dr. Ignas Snellen hinzu, "was mit der Vorhersage übereinstimmt, die dieser Planet haben sollte eine sogenannte "Inversionsschicht". Es ist absolut erstaunlich, dass wir jetzt wirklich die Eigenschaften einer so fernen Welt untersuchen können.
Eine atmosphärische Inversionsschicht ist eine Luftschicht, in der sich die normale Temperaturänderung mit der Höhe umkehrt. Die aktuelle Theorie besagt, dass es zwei Arten von „heißen Jupitern“ gibt, eine mit Inversionsschicht und eine ohne. Eine Theorie besagt, dass das Vorhandensein einer Inversionsschicht von der Lichtmenge abhängt, die der Planet von seinem Stern erhält. Wenn die Inversionsschicht beispielsweise durch Messungen bei anderen Wellenlängen bestätigt werden könnte, würden diese Beobachtungen perfekt zu dieser Theorie passen.
Ein zweites Team hat mit dem Very Large Telescope des Southern Observatory einen bodengestützten Nachweis eines anderen extrasolaren Planeten, OGLE-TR-56b, durchgeführt. Dieser Planet ist ungefähr 5.000 Lichtjahre entfernt und befindet sich in Richtung des Zentrums der Galaxie. Der Planet ist ziemlich heiß; Die Atmosphäre ist mehr als 2.400 Grad Celsius. Dies ist einer der heißesten entdeckten extrasolaren Planeten.
Die Forscher sagen, dass beide wegweisenden Beobachtungen ein neues Fenster für die Untersuchung von Exoplaneten und ihrer Atmosphäre mit bodengestützten Teleskopen eröffnen werden und vielversprechend für die Verwendung zukünftiger extrem großer Teleskope sind, die eine viel höhere Empfindlichkeit als die heute verwendeten Teleskope aufweisen werden.
Papier für TrES-3b.
Papier für OGLE-TR-56b
Quelle: Gemeinsames Astronomiezentrum
