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Manche Welten sind kleiner als sie scheinen
Redaktion
/ Pressemitteilung des Instituts für Weltraumforschung der OeAW Graz
astronews.com
20. Juni 2016
Mit dem Weltraumteleskop CoRoT suchten Astronomen
sechs Jahre lang nach extrasolaren Planeten. Zwei dabei entdeckte Welten
wiesen ähnliche Transitradien, aber deutlich verschiedene Massen auf. Forscher
aus Graz haben sich die beiden Planeten nun noch einmal genauer angeschaut und
festgestellt, dass eine der Welten offenbar weniger groß ist, als sie erscheint.
Mit dem Weltraumteleskop CoRoT wurde sechs
Jahre lang nach extrasolaren Planeten gesucht.
Bild: CNES - D.
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In einer Studie berichten
Forscher des Grazer Instituts für Weltraumforschung (IWF)
der Österreichischen Akademie der Wissenschaften darüber,
dass manche heiße und leichte Exoplaneten von einer
Wolken- und Dunstschicht umgeben sind, die sie größer
erscheinen lässt, als sie in Wahrheit sind.
Helmut Lammer und sein Team studierten die hohen Atmosphären und das Radius-Masseverhältnis der
beiden Neptun-großen Exoplaneten CoRoT-24b und CoRoT-24c, die 2011 vom Weltraumteleskop
CoRoT entdeckt wurden. Beide Planeten haben einen ähnlichen
Transitradius von etwa vier bis fünf Erdradien, aber extrem
unterschiedliche Massen von weniger als sechs Erdmassen (CoRoT-24b) und rund 28 Erdmassen (CoRoT-24c).
Diese Diskrepanz spiegelt sich in der geringen planetaren Dichte von CoRoT-24b wider.
In ihren Modellrechnungen sind die Forscher von der allgemeinen Annahme ausgegangen, dass wolkenlose
Wasserstoffgashüllen das Sternenlicht bei den Transitradien ausblenden. "Dafür benötigen Planeten einen
Gasdruck von ca. 0,1 bar", erläutert Lammer, "und der leichtere Planet CoRoT-24b wäre extrem hohen
Atmosphärenfluchtraten ausgesetzt und hätte seine Gashülle nach weniger als 100 Millionen Jahren
verloren."
Da der Planet aber auf Grund des beobachteten großen Radius und des hohen Alters seines Sterns
seine Wasserstoffgashülle behalten hat, muss der Atmosphärendruck am Transitradius sehr viel geringer
sein. "Das Sternenlicht wird sehr wahrscheinlich durch vorhandene Wolken oder Dunst in einer
hydrodynamisch aufgeheizten und ausgedehnten hohen Atmosphäre ausgelöscht", so der
Wissenschaftler weiter.
Damit, so die Forscher, wurde erstmals entdeckt, dass der "wahre" Planetenradius von CoRoT-24b
rund 50 Prozent
kleiner ist als der beobachtete Transitradius. Für den massereicheren, kompakteren Neptun-ähnlichen Planeten
CoRoT-24c hingegen stimmen der beobachtete Transitradius und der wahre Planetenradius überein.
"Unsere Ergebnisse sind von großer Bedeutung für die Exoplaneten-Forschung",
betont Teammitglied Luca Fossati. So hätte etwa das Weltraumteleskop Kepler viele Planeten mit übergroßen Transitradien entdeckt, die der aktuellen Studie
zufolge sehr wahrscheinlich von den wahren Radien abweichen. "Aber auch
zukünftige Missionen wie CHEOPS werden von dieser Erkenntnis profitieren."
Über die Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in den
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erscheint.
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