Ein internationales Team von Astronomen hat einen Weg gefunden, um Details der Atmosphäre eines Exoplaneten aus 50 Lichtjahren Entfernung zu bestimmen - obwohl der Planet nicht Transit das Gesicht seines Sterns von der Erde aus gesehen.
Tau Boötis b ist ein Exoplanet vom Typ „heißer Jupiter“, sechsmal so massereich wie Jupiter. Es war der erste Planet, der identifiziert wurde und seinen Mutterstern Tau Boötis umkreiste, der 50 Lichtjahre entfernt liegt. Es ist auch einer der ersten bekannten Exoplaneten, die 1996 mithilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt wurden. Das heißt, Tau Boötis b übt einen leichten Ruck auf seinen Stern aus und verschiebt seine Position so weit, dass er von der Erde aus erkennbar ist. Aber der Exoplanet geht nicht wie einige andere vor seinem Stern vorbei, was bisher Messungen seiner Atmosphäre unmöglich machte.
Ein internationales Team von Wissenschaftlern, die mit dem Very Large Telescope (VLT) am Paranal Observatory der ESO in Chile arbeiten, hat heute den Erfolg eines „cleveren neuen Tricks“ zur Untersuchung solcher nicht-transitierenden Exoplanetenatmosphären angekündigt. Durch die Erfassung hochwertiger Infrarotbeobachtungen des Tau Boötis-Systems mit dem CRIRES-Instrument des VLT konnten die Forscher die vom Planeten kommende Strahlung von der vom Stern emittierten Strahlung unterscheiden und so die Geschwindigkeit und Masse von Tau Boötis b bestimmen.
„Dank der qualitativ hochwertigen Beobachtungen von VLT und CRIRES konnten wir das Spektrum des Systems viel detaillierter untersuchen als bisher“, sagte Ignas Snellen vom Leiden Observatory in den Niederlanden, Mitautor der Studie Papier. "Nur etwa 0,01% des Lichts, das wir sehen, kommt vom Planeten und der Rest vom Stern. Das war also nicht einfach."
Mit dieser Technik stellten die Forscher fest, dass die dicke Atmosphäre von Tau Boötis b Kohlenmonoxid enthält und seltsamerweise in höheren Lagen kühlere Temperaturen aufweist - das Gegenteil von dem, was bei anderen heißen Jupiter-Exoplaneten gefunden wurde.
"Vielleicht finden wir eines Tages auf diese Weise sogar Hinweise auf biologische Aktivität auf erdähnlichen Planeten."
- Ignas Snellen, Leiden Observatory, Niederlande
Zusätzlich zu den atmosphärischen Details konnte das Team mit der neuen Methode auch die Masse und den Umlaufwinkel von Tau Boötis b bestimmen - 44 Grad, ein weiteres Detail, das bisher nicht identifiziert werden konnte.
"Die neue Technik bedeutet auch, dass wir jetzt die Atmosphären von Exoplaneten untersuchen können, die ihre Sterne nicht durchqueren, und ihre Massen genau messen können, was vorher unmöglich war", sagte Snellen. „Dies ist ein großer Schritt nach vorne.
"Vielleicht finden wir eines Tages auf diese Weise sogar Hinweise auf biologische Aktivität auf erdähnlichen Planeten."
Diese Forschung wurde in einem Artikel „Die Signatur der Orbitalbewegung vom Tag des Planeten Tau Boötis b“ vorgestellt, der im Journal erscheinen soll Natur am 28. Juni 2012.
Hinzugefügt am 27.06.: Das Papier des Teams finden Sie hier auf arXiv.
Bild oben: Künstlerische Darstellung des Exoplaneten Tau Boötis b. (ESO / L. Calçada). Seitenbild: VLT-Teleskope der ESO am Paranal-Observatorium in der chilenischen Atacama-Wüste. (Iztok Boncina / ESO)
