WASP 39b, ein heißer Gasriese etwa 700 Lichtjahre von der Erde entfernt, umkreist seinen sonnenähnlichen Stern und sorgt für spannende Erkenntnisse. Daten des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) zeigen, dass die Abendatmosphäre auf dem Exoplaneten um etwa 200 Grad Celsius heißer ist als die Morgenatmosphäre.
Unterschiedliche Wolkenbedeckung und chemische Fingerabdrücke
Die Forscher vermuten, dass die Morgenseite des Planeten wahrscheinlich bewölkter ist als die Abendseite, was zu den Temperaturunterschieden führt. Die aktuellen Auswertungen, veröffentlicht in der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“, wurden unter Mitwirkung des Grazer Instituts für Weltraumforschung (IWF) der ÖAW durchgeführt. Diese Erkenntnisse basieren auf den Beobachtungen von Planeten-Transits, bei denen WASP 39b vor seinem Heimatstern vorbeizieht und dessen Licht leicht abschwächt.
WASP 39b als Benchmark-Planet
Néstor Espinoza, Hauptautor der Publikation und Exoplanetenforscher am Space Telescope Science Institute in Baltimore (USA), betonte die Bedeutung von WASP 39b als Benchmark-Planet. Die aufgeblähte Atmosphäre des Exoplaneten ermöglicht starke Signale, die vom Sternenlicht gefiltert werden und wertvolle Daten liefern.
Chemische Unterschiede zwischen Morgen- und Abendseite
Die Auswertung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre von WASP 39b zeigte deutliche Unterschiede: Die Morgenseite weist weniger CO2 auf als die Abendseite. Die detaillierten 3D-Klima-Wolken-Modelle des IWF legen nahe, dass die stärkere Bewölkung der Morgenseite zu den niedrigeren Temperaturen führt. Während am Morgen etwa 600 Grad Celsius herrschen, steigt die Temperatur am Abend auf etwa 800 Grad Celsius.
Dynamische Atmosphäre und Methan-Überraschung
Ludmila Carone vom IWF hatte diese „Wolkenasymmetrie“ bereits 2023 vorhergesagt. Die dynamische Atmosphäre von WASP 39b, in der ein gewaltiger Atmosphärenjet mit mehr als 4.000 km/h von der heißeren Abendseite über die Nachtseite zur Morgenseite strömt, könnte die Methanproduktion unterdrücken. Zudem könnte eine vertikale Durchmischung mit tieferen, heißen Schichten die Methanproduktion generell reduzieren.
JWST und die Zukunft der Exoplanetenforschung
Das James-Webb-Weltraumteleskop, das in 1,5 Millionen Kilometern Entfernung arbeitet, sammelt geringste Mengen an infrarotem Licht und leitet diese an präzise Messinstrumente weiter. Dies ermöglicht es dem IWF, die Klima- und Wetterverhältnisse auf extrasolaren Planeten besser zu verstehen und komplexe Computermodelle weiterzuentwickeln. Diese Forschung trägt dazu bei, das Verständnis von Exoplaneten und ihren Atmosphären zu vertiefen.
