Dezember 6, 2022

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Heaviset kommt in der Atmosphäre von Exoplaneten vor

Heaviset kommt in der Atmosphäre von Exoplaneten vor

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CNN

Astronomen haben hoch oben in der Atmosphäre zweier brutzelnder Exoplaneten ein unerwartetes chemisches Element entdeckt flüssiges Eisen Edelsteine ​​fallen vom Himmel.

Die Exoplaneten, die einzelne Sterne außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen, sind ultraschnelle Gasriesen namens WASP-76b und WASP-121b. Astronomen nutzten das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte, um Barium in großer Höhe in der Atmosphäre jedes Exoplaneten zu entdecken.

Barium ist das schwerste Element, das jemals in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt wurde. Das Journal of Astronomy and Astrophysics veröffentlichte am Donnerstag eine detaillierte Studie der Entdeckung.

Mit jeder Enthüllung erscheinen WASP-76b und WASP-121b den Wissenschaftlern noch bizarrer.

„Der verwirrende und kontraintuitive Teil ist: Warum gibt es ein so schweres Element in den oberen Atmosphären dieser Planeten?“ Hauptautor der Studie ist Tomas Azevedo Silva, Doktorand an der Universität Porto und dem Institut für Astrophysik und Weltraumwissenschaften In Portugal, in einer Erklärung.

„Das war irgendwie eine ‚zufällige‘ Entdeckung. Wir haben nicht erwartet oder speziell nach Barium gesucht und mussten überprüfen, ob es wirklich von dem Planeten kommt, weil es vorher auf keinem Exoplaneten gesehen wurde.“

Beide Exoplaneten haben eine ähnliche Größe wie Jupiter, der größte Planet in unserem Sonnensystem, aber ihre extrem heißen Oberflächentemperaturen liegen weit über 1.832 Grad Fahrenheit (1.000 Grad Celsius).

Die hohen Temperaturen von WASP-76b und WASP-121b sind darauf zurückzuführen, dass sich beide Planeten in der Nähe befinden. Um seinen Wirtsstern schließt er eine Umlaufbahn in etwa ein oder zwei Tagen ab.

WASP-121b wurde erstmals im Jahr 2015 entdeckt, etwa 855 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der Exoplanet enthält eine leuchtende Atmosphäre aus Wasserdampf, und die starke Gravitationskraft des Sterns, der ihn umkreist, verformt ihn in die Form eines Fußballs.

Der Planet wird allmählich gesperrt, was bedeutet, dass immer dieselbe Seite des Planeten dem Stern zugewandt ist. Das ist ähnlich wie unser Mond die Erde umkreist. Auf der Tagesseite beginnen die Temperaturen bei 4.040 F (2.227 C) in der tiefsten Schicht der Atmosphäre und erreichen 5.840 F (3.227 C) in der oberen Schicht.

Wissenschaftler entdeckten WASP-76b erstmals im Jahr 2016. Es umkreist einen Stern im Sternbild Fische, 640 Lichtjahre von der Erde entfernt. Dieser Exoplanet wird auch allmählich geschlossen, sodass die Temperaturen auf seiner dem Stern zugewandten Tagesseite 4.400 Fahrenheit (2.426 Grad Celsius) überschreiten.

Die brodelnde Natur der äußeren Planeten hat ihnen ungewöhnliche Eigenschaften und Wetter gegeben, die aussehen Wie etwas aus Science-Fiction. Wissenschaftler glauben, dass auf WASP-76b flüssiges Eisen vom Himmel fällt, während sich auf WASP-121b Wolken aus flüssigen Mineralien und Edelsteinen bilden.

Die Entdeckung von Barium in der oberen Atmosphäre jedes Planeten überraschte die Forscher. Das Element ist zweieinhalb Mal schwerer als Eisen.

„Angesichts der hohen Schwerkraft der Planeten erwarten wir, dass schwere Elemente wie Barium schnell in die unteren Schichten der Atmosphäre fallen“, sagte der Co-Autor der Studie, Olivier Demangon, Postdoktorand an der Universität von Porto und dem Institut für Astrophysik und Weltraumwissenschaften. In Portugal, in einer Erklärung.

Der Fund von Barium in den Atmosphären beider Exoplaneten könnte darauf hindeuten, dass die superheißen Gasriesen ungewöhnlichere Merkmale aufweisen als bisher angenommen.

Auf der Erde erscheint Barium am Nachthimmel als leuchtendes Grün, wenn ein Feuerwerk losgeht. Wissenschaftler sind sich jedoch nicht sicher, welcher natürliche Prozess dazu führt, dass das schwere Element hoch oben in der Atmosphäre dieser Gasriesen erscheint.

Das Forschungsteam verwendete das darin installierte ESPRESSO-Instrument oder den Echelle-Spektrographen für felsige Exoplaneten und stabile spektroskopische Beobachtungen Das Very Large Telescope in Chile, um das Sternenlicht zu untersuchen, während es die Atmosphäre jedes Planeten durchdringt.

„Weil es gasförmig und heiß ist, ist seine Atmosphäre sehr langgestreckt und daher leichter zu beobachten und zu studieren als die auf kleineren oder kühleren Planeten“, sagte Demangon.

Zukünftige Teleskope werden auch in der Lage sein, die Atmosphären von Exoplaneten, einschließlich erdähnlicher Felsen, detaillierter auszuspionieren, um die Geheimnisse ungewöhnlicher Welten in der ganzen Galaxie zu entschlüsseln.

Siehe auch  Das Hubble-Teleskop hat ein „kosmisches Schlüsselloch“ tief im Weltraum gefunden und wir sind fassungslos: ScienceAlert