Schwerstes Element Barium in Exoplanetenatmosphäre gefunden

Schwerstes Element Barium in der Atmosphäre des Ottoplaneten
Schwerstes Element Barium in der Atmosphäre des Ottoplaneten gefunden - Ein extrem heißer Exoplanet, der sich außerhalb unseres Sonnensystems befindet, ist in dieser künstlerischen Darstellung dargestellt, während er sich darauf vorbereitet, vor seinem eigenen Stern vorbeizufliegen. Chemische Verbindungen und Moleküle in der Gasschicht filtern das Sternenlicht, wenn es die Atmosphäre des Planeten passiert. Die Signaturen dieser Elemente und Moleküle können mit empfindlichen Geräten von der Erde aus gesehen werden. Zwei extrem heiße Jupiter, WASP-76 b und WASP-121 b, wurden von Astronomen mit dem ESPRESSO-Instrument des ESO Very Large Telescope entdeckt. Barium ist das schwerste Element, das jemals in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt wurde. Foto mit freundlicher Genehmigung von ESO/M. Kornmesser

Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) haben Astronomen Barium gefunden, das schwerste Element, das jemals in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt wurde. Die Entdeckung von Barium in der Atmosphäre der Exoplaneten WASP-76 b und WASP-121 b, zwei extrem heiße Gasriesen, die Sterne außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen, hat Astronomen schockiert. Dieser unerwartete Befund führt zu Spekulationen über die möglichen Eigenschaften dieser seltsamen Umgebungen.

Der Hauptautor der Studie und Doktorand an der Universität Porto und dem Institut für Astrophysik und Weltraumwissenschaften in Portugal, Tomás Azevedo Silva, sagte, es sei eine verwirrende und kontraintuitive Frage, warum ein so schweres Element in den oberen Schichten der Atmosphäre dieser Planeten gefunden wird .

WASP-76 b und WASP-121 b sind keine typischen Exoplaneten. Beide werden als „ultraheiße Jupiter“ bezeichnet. Denn sie sind ähnlich groß wie Jupiter und haben außerordentlich erhitzte Oberflächen, die über 1000°C steigen. Dies ist auf ihre Nähe zu ihrem Wirtsstern zurückzuführen, was zu einer Umlaufzeit von ein bis zwei Tagen um jeden Stern führt. Dies verleiht diesen Planeten einige ungewöhnliche Eigenschaften; Zum Beispiel glauben Astronomen, dass es in WASP-76 b Eisen geregnet hat.

Die Entdeckung von Barium, das 2,5-mal schwerer als Eisen ist, in den oberen Atmosphären von WASP-76 b und WASP-121 b hat die Wissenschaftler jedoch verblüfft. Laut dem Forscher Olivier Demangeon von der Universität Porto und IA „würden wir angesichts der enormen Schwerkraft der Planeten erwarten, dass schwere Elemente wie Barium schnell in die untere Atmosphäre absinken“.

Laut Azevedo Silva war diese Entdeckung eher zufällig. Barium war nicht etwas, was wir erwartet oder gesucht haben, also mussten wir noch einmal überprüfen, ob es von dem Planeten stammt, weil es noch nie zuvor auf einem Exoplaneten beobachtet worden war.

Das Vorhandensein von Barium in den Atmosphären dieser beiden ultraheißen Jupiter legt nahe, dass diese Planetenklasse noch seltsamer sein könnte als bisher angenommen. Während Barium, das Pyrotechnik seine schöne grüne Farbe verleiht, gelegentlich an unserem eigenen Himmel zu sehen ist, stellt sich für Wissenschaftler das Rätsel, welcher natürliche Prozess dieses schwere Element auf diesen äußeren Planeten auf so hohe Werte gebracht haben könnte. Demangeon sagt: „Wir sind uns derzeit nicht sicher über die Mechanismen.

Ultraheiße Jupiter sind unglaublich hilfreich bei der Untersuchung der Atmosphären von Exoplaneten. Da sie gasförmig und heiß sind, haben sie eine extrem große Atmosphäre, wodurch sie leichter zu sehen und zu studieren sind als kleinere oder kühlere Planeten.

Um die Atmosphäre eines Exoplaneten zu bestimmen, bedarf es einer ganz speziellen Technologie. Mit dem ESPRESSO-Instrument am VLT der ESO in Chile untersuchten die Forscher das Sternenlicht, das durch die Atmosphären von WASP-76 b und WASP-121 b gefiltert wird. Auf diese Weise konnten eine Reihe von Komponenten, darunter Barium, leicht identifiziert werden.

Diese neuesten Erkenntnisse zeigen, dass wir gerade erst anfangen, die Geheimnisse der äußeren Planeten zu lüften.

Zukünftige Teleskope wie das Extremely Large Telescope (ELT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) werden mit Instrumenten wie dem hochauflösenden ArmazoNes high-dispersion Echelle Spectrograph (ANDES) ausgestattet. Dies wird es Astronomen ermöglichen, die Atmosphären großer und kleiner Exoplaneten, einschließlich erdähnlicher Gesteinsplaneten, viel detaillierter zu untersuchen und mehr Informationen über die Natur dieser seltsamen Welten zu sammeln.

Quelle: Phys.org

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