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Wie bereits in einem früheren Artikel über die globale Erwärmung erwähnt, sorgen wir uns auf der Erde, dass die Atmosphäre unseres Planeten im Laufe des nächsten Jahrhunderts im Durchschnitt um einige Grad ansteigt. Aber stellen Sie sich vor, Sie leben auf einem Planeten, auf dem die Temperaturen in wenigen Stunden um 700 Grad steigen könnten! Ein entfernter Planet, bekannt als HD80606b, ist ein Gasriese, der einen Stern 200 Lichtjahre von der Erde entfernt umkreist. Die extrem exzentrische Umlaufbahn um den Stern führt ihn aus einer relativ bequemen Entfernung in einer erdähnlichen bewohnbaren Zone zu den glühend heißen Regionen, die viel näher sind als Merkur unserer Sonne. Infrarotsensoren an Bord des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA maßen die Temperatur des Planeten, als er sich dem Stern näherte, und beobachteten eine planetare Hitzewelle, die in nur sechs Stunden von 800 auf 1.500 Grad Kelvin (980 auf 2.240 Grad Fahrenheit) anstieg. Beeindruckend!
Und für diejenigen Leser, die sich über Künstlerimpressionen beschweren möchten, ist das Bild hier eine neuartige Art von „fotorealistischem“ Bild, das von einem neuen Computerprogramm erstellt wurde, das die Strahlungsübertragungsprozesse in der Astrophysik berechnet.
"Wir können uns kein direktes Bild vom Planeten machen, aber wir können ableiten, wie es aussehen würde, wenn Sie dort wären. Die Fähigkeit, über die Interpretation eines Künstlers hinauszugehen und realistische Simulationen dessen durchzuführen, was Sie tatsächlich sehen würden, ist sehr aufregend “, sagte Gregory Laughlin, Professor für Astronomie und Astrophysik an der UCSC. Laughlin ist Hauptautor eines neuen Berichts über die Ergebnisse, die diese Woche in Nature veröffentlicht wurden.
"Dies ist das erste Mal, dass wir Wetteränderungen in Echtzeit auf einem Planeten außerhalb unseres Sonnensystems feststellen", sagte Laughlin. "Die Ergebnisse sind sehr aufregend, da sie uns wichtige Hinweise auf die atmosphärischen Eigenschaften des Planeten geben."
Spitzer beobachtete den Planeten 30 Stunden vor, während und kurz nach seiner nächsten Annäherung an den Stern. Der Planet passierte kurz vor dem Moment seiner nächsten Annäherung hinter dem Stern (ein Ereignis, das als sekundäre Sonnenfinsternis bezeichnet wird). Dies war eine glückliche Pause für Laughlin und seine Kollegen, die nicht gewusst hatten, dass dies passieren würde, wenn sie die Beobachtung planten. Die sekundäre Sonnenfinsternis ermöglichte es ihnen, genaue Messungen nur vom Stern aus zu erhalten und dadurch die genauen Temperaturen für den Planeten zu bestimmen.
HD80606b hat eine geschätzte Masse von ungefähr dem Vierfachen der von Jupiter und vollendet seine Umlaufbahn in ungefähr 111 Tagen. Bei seiner nächsten Annäherung an den Stern erfährt er eine etwa 800-mal stärkere Strahlung als am weitesten entfernt.
Am nächsten Punkt ist das Sonnenlicht, das auf den Planeten fällt, 825-mal stärker als die Bestrahlung, die es an seinem am weitesten vom Stern entfernten Punkt erhält. "Wenn Sie über den Wolken dieses Planeten schweben könnten, würde die Sonne immer schneller größer und größer werden und die Helligkeit um fast den Faktor 1.000 zunehmen", sagte Laughlin.
"Selbst nachdem ich fast 200 Planeten gefunden habe, überrascht und verwirrt mich die Vielfalt und Seltsamkeit dieser neuen Welten", sagt Paul Butler vom Department of Terrestrial Magnetism der Carnegie Institution for Science. Butler führte die Präzisionsgeschwindigkeitsmessungen des Wirtssterns durch, mit denen die Umlaufbahn des Planeten berechnet werden konnte. Butlers Arbeit hat etwa die Hälfte der bekannten außersolaren Planeten aufgedeckt.
Daniel Kasen, ein Postdoktorand von Hubble am UCSC, konnte das Bild mit dem neuen Programm generieren. "Es berechnet die Farbe und Intensität des Lichts, das vom leuchtenden Planeten kommt, und auch, wie das Sternenlicht von der Oberfläche des Planeten reflektiert wird", sagte Kasen.
Das resultierende Bild zeigt einen dünnen blauen Halbmond aus reflektiertem Sternenlicht, der die Nachtseite des Planeten umrahmt und von seiner eigenen Hitze kirschrot leuchtet wie Kohlen in einem Feuer. "Diese Bilder sind weitaus realistischer als alles, was bisher für extrasolare Planeten gemacht wurde", sagte Laughlin.
Es wird erwartet, dass der Planet im Februar von der Erde aus gesehen vor seinem Stern vorbeizieht, und das Team wird wieder zuschauen.
Quellen: EurekAlert, UCSC
