Dunkler Gesteinsbrocken Forscher beobachten, wie ein Exoplanet geröstet wird

Es ist ein Blick in eine ferne Welt: Mit dem Nasa-Teleskop "Spitzer" haben Forscher den Planeten LHS 3844b untersucht - dessen Oberfläche manchen Gegenden unseres Mondes verblüffend ähnlich sieht.

So könnte der Exoplanet LHS 3844b aussehen
R. Hurt/ JPL-Caltech/ NASA/ REUTERS

So könnte der Exoplanet LHS 3844b aussehen


Rund 49 Lichtjahre von der Erde entfernt ist der Planet LHS 3844b beeindruckend schnell im All unterwegs. Während unser Planet ein ganzes Jahr braucht, um die Sonne einmal zu umrunden, schafft der im vergangenen Jahr vom Nasa-Teleskop "Tess" entdeckte Exoplanet den gleichen Weg bei seinem Stern in nur elf Stunden. Der Planet rast um einen sogenannten Roten Zwerg, das sind lichtschwache Sonnen, die etwa drei Viertel aller Sterne in der Milchstraße ausmachen.

Seinem Stern wendet LHS 3844b auf seiner Bahn immer dieselbe Seite zu, so wie zum Beispiel der Mond der Erde immer nur eine Seite zeigt. Gebundene Rotation heißt das Phänomen. Bei dem etwa erdgroßen Exoplaneten führt das dazu, dass die dem Stern zugewandte Seite 770 Grad Celsius heiß wird. Selbst ein Metall wie Aluminium wäre bei dieser Temperatur bereits geschmolzen.

Die hohe Temperatur sorgt auch dafür, dass der Himmelskörper größere Mengen an Infrarotstrahlung aussendet. Und die haben Astronomen um Laura Kreidberg vom Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge (US-Bundesstaat Massachusetts) nun mit dem Nasa-Teleskop "Spitzer" untersucht. Im Fachmagazin "Nature" berichten sie von ihrem bemerkenswerten Blick in diese ferne Welt.

Unter anderem haben die Forscher gemessen, wie gut die Oberfläche des Himmelskörpers Strahlung reflektiert. Dabei konnten sie zeigen, dass der Exoplanet ausgesprochen düster ist. Das Team vergleicht die Farbe mit den Mare, also den dunklen Bereichen des Mondes. Wie diese, so die Vermutung, soll auch die Oberfläche von LHS 3844b aus Basaltgestein bestehen.

Dieses Material entsteht bei vulkanischen Aktivitäten. Das Team geht davon aus, dass auf unserem Mond und auf dem Exoplaneten ähnliche Prozesse abgelaufen sein könnten.

Keine Atmosphäre

Leben dürfte es auf LHS 3844b kaum geben. Das hat auch mit den großen Temperaturunterschieden auf dem Planeten zu tun - und damit, dass es auch keinen Ausgleich zwischen diesen Extremen zu geben scheint. Eine Atmosphäre, so das Fazit der Experten, existiert nicht. Der Himmelskörper ist also ein dunkler Felsbrocken, der von der einen Seite geröstet wird und dessen andere Seite immer direkt der Kälte des Alls ausgesetzt ist.

Schuld daran, dass der Planet keine Atmosphäre hat, dürfte der Rote Zwerg in seiner Nähe sein. Diese Art von Sternen emittiert große Mengen UV-Strahlung, vor allem in ihrer Jugend, auch im Rahmen wilder Eruptionen. Diese hätten eine einstmals vorhandene Gashülle um den Planeten einfach weggeblasen.

chs



insgesamt 8 Beiträge
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erwachsener 21.08.2019
1. na ja.
Nur weil die Oberfläche des Exoplaneten ziemlich dunkel ist (Bond-Albedo 0.2 laut der Originalarbeit, Bond-Albedo ist der Anteil der reflektierten elektromagnetischen strahlung aus dem gesamten spektrum, der reflektiert wird) kann man noch lange nicht sagen, daß er "manchen Gegenden unseres Mondes verblüffend ähnlich sieht". Ist halt dunkel. Dunkle Oberflächen sind nicht so selten im Weltraum. Churyumov-Gerasimenko ist auch fast schwarz, aber man würde nicht sagen, daß ein mittags ca. 1000K heißer Exoplanet einem berühmten Kometen ähnlich sieht. Und wenn man in Wikipedia nachschaut, findet man, daß eine Rasenfläche auch ungefähr diese Albedo hat (wobei der Wiki-Artikel nichtspezifiziert, was da beim Rasen genau gemessen wurde). Ist der Expolanet also ein Golfplatz? Eher nicht.
deka88 21.08.2019
2. Rasend schnell unterwegs...
Die Formulierung im Artikel impliziert ja, dass dieser Plant "für den gleichen Weg", für mich gleichbedeutend mit gleicher Strecke, um die Sonne nur 11h braucht, während die Erde "für den gleichen Weg" 8760h braucht. Das würde ja bedeuten, dass dieser Planet 800 mal schneller unterwegs ist, als unsere Erde (also ca. 85 mio km/h - immerhin 1/10 Lichtgeschwindigkeit) Ist es nicht eher so, dass der Planet viel viel näher an seiner Sonne ist (gebundene Rotation) und daher ein Jahr nur 11h dauert?! Außerdem geht es doch im Originalartikel hauptsächlich um die Frage, ob erdähnliche Planteten wie dieser ihre Atmossphäre in solcher Nähe zu ihrem Stern erhalten können oder nicht?
permissiveactionlink 21.08.2019
3. #2, deka88
Die Masse des Sterns LHS 3844 ist recht genau bekannt : 0,154 +/- 0,014 Sonnenmassen. Auch den Abstand des Planeten LHS 3844b kennt man recht gut : 0,00623 +/- 0,00015 AE (1AE = 149,6 Millionen km). Die Geschwindigkeit eines Planeten um seinen Stern bestimmt man zu : v = sqrt( G * m/ r). Dabei sind G die Gravitationskonstante, m die Masse des Sterns (Sonnenmasse = 2 * 10^30 kg) und r der Abstand des Planetenmittelpunktes zum Sternmittelpunkt (sqrt = Quadratwurzel). Für die Erde errechnet man dann ein ve = 29,79 km/s und für v(LHS 3844b) = 148,11 km/s. Das heißt, LHS 3844b ist gerade einmal 4,97 mal schneller auf seiner Bahn um seinen Stern, als die Erde um die Sonne. Die Rotationsdauer eines Planeten erhält man als T = 2 * pi * r/v. Für LHS 3844b sind das T = 39.729,68 s = 11 h 2 min 9,68 s. Und für die Erde natürlich T = 31.554.081 s = 365,2093 d, was mit den unvermeidlichen Rundungsfehlern gut passt. Die Masse des Planeten aber kann man allein aus Umlaufzeit und Bahnradius nicht berechnen !
m a x l i 21.08.2019
4. Die Zeit steht still
Zitat von erwachsenerNur weil die Oberfläche des Exoplaneten ziemlich dunkel ist (Bond-Albedo 0.2 laut der Originalarbeit, Bond-Albedo ist der Anteil der reflektierten elektromagnetischen strahlung aus dem gesamten spektrum, der reflektiert wird) kann man noch lange nicht sagen, daß er "manchen Gegenden unseres Mondes verblüffend ähnlich sieht". Ist halt dunkel. Dunkle Oberflächen sind nicht so selten im Weltraum. Churyumov-Gerasimenko ist auch fast schwarz, aber man würde nicht sagen, daß ein mittags ca. 1000K heißer Exoplanet einem berühmten Kometen ähnlich sieht. Und wenn man in Wikipedia nachschaut, findet man, daß eine Rasenfläche auch ungefähr diese Albedo hat (wobei der Wiki-Artikel nichtspezifiziert, was da beim Rasen genau gemessen wurde). Ist der Expolanet also ein Golfplatz? Eher nicht.
Wegen der gebundenen Rotation gibt es dort kein "morgens", "vormittags", "mittags"... Egal wo Sie sich dort befinden, die Sonne ist dauerhaft (ungefähr) an der gleichen Stelle im Himmel arretiert. Höchstens kann man sagen, dass es an einem bestimmten Ort "ewig mittags" ist - was Sie ja vielleicht gemeint haben.
Ökofred 21.08.2019
5. ganz einfach..
Zitat von deka88Die Formulierung im Artikel impliziert ja, dass dieser Plant "für den gleichen Weg", für mich gleichbedeutend mit gleicher Strecke, um die Sonne nur 11h braucht, während die Erde "für den gleichen Weg" 8760h braucht. Das würde ja bedeuten, dass dieser Planet 800 mal schneller unterwegs ist, als unsere Erde (also ca. 85 mio km/h - immerhin 1/10 Lichtgeschwindigkeit) Ist es nicht eher so, dass der Planet viel viel näher an seiner Sonne ist (gebundene Rotation) und daher ein Jahr nur 11h dauert?! Außerdem geht es doch im Originalartikel hauptsächlich um die Frage, ob erdähnliche Planteten wie dieser ihre Atmossphäre in solcher Nähe zu ihrem Stern erhalten können oder nicht?
Der Abstand zu seiner Sonne ist 1 Mio km (Erde: 150 Mio), daher ist der Umfang des Planetenorbits ca 6 Mio km. Den umläuft der Planet in 11 h, macht ca. 555.000 km/h. Der hat ganz schön Dampf drauf.
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