Wasp-121 B ist die Definition eines “extremen” Exoplanets-es ist so heiß, dass es Tröpfchen aus flüssigem Eisen regnet. Jetzt haben Astronomen entdeckt, dass dieser Planet, der sich rund 900 Lichtjahre vor uns befindet, auch von unerwartet starken Winden verwüstet wird.
Dies stellt das erste Mal dar, dass Astronomen die Atmosphäre eines Planeten außerhalb des Sonnensystems in so komplizierter Tiefe und Details untersuchen konnten.
Die Wesp-121-B-Winde, die von einem Team von Astronomen entdeckt wurden, das das sehr große Teleskop (VLT) in der Atacama-Wüsteregion im Norden Chiles befindet, tragen Elemente wie Eisen und Titan um den Planeten und erzeugen daher auf anspruchsvolle Wettermuster.
“Die Atmosphäre dieses Planeten verhält sich auf eine Weise, die unser Verständnis für die Funktionsweise des Wetters in Frage stellt – nicht nur auf der Erde, sondern auf allen Planeten”, sagte Teamleiter und Observatoire de la Côte d’Azur -Forscher Julia Victoria Seidel in einer Erklärung. “Es fühlt sich wie etwas aus Science -Fiction an.”
Eine extreme Welt
Viele der außergewöhnlichen Merkmale von WASP-121 B ergeben sich aus der Tatsache, dass es sich um einen ultra-heißen Jupiter handelt, ein Gasriesenplanet mit etwa dem 1,2-fachen der Masse seines Namensvetters des Sonnensystems. Wasp-121 B umkreist tatsächlich so nahe an seinem Stern, dass ein Jahr dort nur 30 Erdstunden dauert.
Diese Nähe bedeutet auch, dass Wesp-121 B “ordentlich eingesperrt” ist, was bedeutet, dass eine Seite der Welt dauerhaft ihrem Stern (seine sengende heiße Dayside) gegenübersteht, während die andere (die Nacht) kühler ist, weil sie auf dauerhafter Raum in den Weltraum ausgerichtet ist.
Eisen und andere Metalle werden auf dem sengenden heißen Tag verdampft und über den Planeten bis zu seiner Nacht geblasen, wo sie als flüssiger Metallregen kondensieren und fallen.
Tief in die Atmosphäre von WASP-121 B und schuf eine 3D-Karte ihrer Atmosphäre und fanden in verschiedenen Schichten der Welt verschiedene Arten von Winden. Sie beobachteten auch einen Jetstream, der die Hälfte des Planeten umfasste.
Wenn dieser Jet-Stream die Geschwindigkeit erhöht, scheint er heftig Wesp-121 Bs Atmosphäre am Himmel zu kehren, wenn er die Grenze zwischen Nachtside und Dayside des Planeten überschreitet und sich in Richtung der heißeren Hälfte bewegt.
“Was wir fanden, war überraschend: Ein Jetstrom dreht das Material um den Äquator des Planeten, während ein separater Strömung in niedrigeren Ebenen der Atmosphäre Gas von der heißen Seite zur kühleren Seite bewegt”, sagte Seidel. “Diese Art von Klima wurde noch nie auf einem Planeten gesehen.
“Selbst die stärksten Hurrikane im Sonnensystem scheinen im Vergleich ruhig zu sein.”
Diese komplexe Kartierung der Atmosphäre von WASP-121 B war dank des VLT-Instrumenten-Espressos (Echellespektrograph für felsige Exoplaneten und stabile spektroskopische Beobachtungen) möglich.
Das VLT kombiniert Licht aus verschiedenen Teleskopen; Es analysiert viermal so viel Licht wie ein einzelnes Instrument, und dies ermöglicht es ihm, viel schwächere Details über die Atmosphäre eines Planeten zu erhalten.
Das Team trainierte Espresso auf WASP-121 B für einen vollen Durchgang vor dem Gesicht seines Sterns oder einen vollen “Transit”. Dadurch ermöglichte die Forscher die Signatur mehrerer Chemikalien in der Atmosphäre des Ultra-Hot-Jupiter über verschiedene atmosphärische Schichten.
“Die VLT ermöglichte es uns, drei verschiedene Schichten der Atmosphäre des Exoplanets auf einen Schlag zu untersuchen”, sagte Leonardo A. Dos Santos, Teammitglied und Forscher am Space Telescope Science Institute, in der Erklärung.
Die Forscher verfolgten die Bewegung von Eisen, Natrium und Wasserstoff und verwendeten diese Elemente, um Winde in den tiefen, mittleren und flachen Schichten der Atmosphäre von WASP-121 B zu verfolgen.
“Es ist die Art von Beobachtung, die mit Weltraumteleskopen sehr schwierig zu tun hat und die Bedeutung bodenbasierter Beobachtungen von Exoplaneten hervorhebt”, sagte Dos Santos.
Eine Überraschung, die diese Untersuchung lieferte, war die Entdeckung von Titan, die direkt unter dem Jetstream lauerte. Frühere Beobachtungen von WASP-121 B haben gezeigt, dass dieses Element nicht vorhanden ist. Die Diskrepanz könnte daran liegen, dass der Titangehalt tief in der ultra-Hot-Jupiter-Atmosphäre versteckt war.
“Es ist wirklich umwerfend, dass wir Details wie das chemische Make-up- und Wettermuster eines Planeten in einer so großen Entfernung untersuchen können” , sagte in der Erklärung.
Die Forschung des Teams wurde am Dienstag (18. Februar) in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
