Düsseldorf · Rund 640 Lichtjahre entfernt hat das Weltraumteleskop Cheops der Europäischen Weltraumorganisation Esa eine seltene Entdeckung gemacht. In der Atmosphäre eines "Höllenplaneten" hat man eine Glorie entdeckt. Das ist eine Art von ringförmigen Regenbogen. Bislang hat man das nur auf der Erde und der Venus beobachtet.
Der Planet WASP-76b trägt einen unscheinbaren Namen, hinter dem sich indes Extremes verbirgt. Er hat in etwa den doppelten Durchmesser Jupiters, hat aber nur knapp 90 Prozent der Masse "unseres" Gasriesen. Dafür steht er seinem eher durchschnittlichen Heimatstern WASP-76 recht nahe. Der Radius seiner Umlaufbahn liegt bei unter fünf Millionen Kilometern. Selbst Merkur ist etwa zwölf Mal weiter von unserer Sonne entfernt.
Das heißt aber auch, dass WASP-76b intensiver Strahlung ausgesetzt ist – wenn er seinen Stern in knapp zwei Tagen umrundet. Und weil sich seine Eigenrotation mit seiner Umlaufbahn synchronisiert hat, zeigt eine Hälfte des Planeten immer in Richtung seines Zentralgestirns. Dort werden Temperaturen von über 2.400 Grad Celsius erreicht. Selbst Eisen verdampft dann. Nur um auf der mit unter 1.400 Grad Celsius sehr viel kühleren ewigen Nachtseite Wolken zu bilden und abzuregnen. Es ist eine "Höllenwelt". Und dennoch birgt ihr Himmel Geheimnisse. Auf eins davon sind nun das 2019 gestartete Weltraumteleskop Cheops der Esa und das 2018 gestartete Weltraumteleskop Tess der Nasa gestoßen. Beide haben die Aufgabe, Planeten um ferne Sonnen, die Exoplaneten, genauer zu untersuchen.
An der Grenze zwischen Tag- und Nachtseite von WASP-76b, dem sogenannten Terminator, wurde bei 23 Beobachtungen innerhalb von drei Jahren sehr schwache Helligkeitsschwankungen beobachtet. Es ist das erste Mal, dass so etwas bei einem Exoplaneten gesehen wurde. Aber die mögliche Erklärung ist noch spektakulärer: eine Glorie.
Dieses Phänomen kann man vor allem auf der Erde sehen. Mit der Sonne im Rücken. Wenn ihr Licht zwischen nahezu kugelförmigen Wassertropfen in Wolken oder Nebelfeldern gebeugt und quasi in seine Spektralfarben aufgespalten wird. So entsteht eine Art von ringförmigen Regenbogen. Ein Phänomen, das man auch auf der Venus beobachten kann. Aber bislang wurde das nicht bei Exoplaneten gesehen. Das hat sich nun möglicherweise geändert.
Und diese Entdeckung lässt einige Rückschlüsse zu. "Zuallererst benötigt man nahezu kreisförmige Partikel, die gleichmäßig verteilt und stabil genug sind für eine längere Beobachtung", erklärt Oliver Demangeon in einer Esa-Pressemitteilung. Es ist Astronom am Institut für Astrophysik in Portugal und Hauptautor der Studie zu dem Phänomen. "Dann muss der Stern direkt darauf scheinen und wir, also Cheops, muss die richtige Orientierung haben, um es zu beobachten." Mit anderen Worten: Es müsste auf WASP-76b Wolken geben, die drei Jahre lang Bestand hatten oder sich immer wieder neu bilden. Dafür indes sollte auch die Temperatur der Atmosphäre konstant sein.
Erst weitere Beobachtungen werden das bestätigen können. Beispielsweise mit dem James-Webb-Weltraumteleskop oder der für 2029 geplanten Esa-Sonde "Ariel", die Atmosphäre von Exoplaneten untersuchen soll. Dennoch sind es schon jetzt Einsichten in eine 640 Lichtjahre entfernten Welt, die bislang kaum möglich schienen. Vor allem, weil das Phänomen nur sehr schwer zu sehen ist und relativ schwach erscheint. Aber die Wissenschaftler lernen so, auch andere kaum wahrnehmbare Effekte zu messen. Möglicherweise eines Tages die Reflexion des Lichts eines Sterns von der Oberfläche eines großen Sees oder Ozeans auf einer erdähnlicheren fernen Welt. Das wäre dann der Beweis für flüssiges Wasser auf einem Planeten, auf dem Leben zumindest möglich scheint.
Der Link zur Originalarbeit findet sich hier.