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Was ist groß, mit einer zähen Zusammensetzung ähnlich wie Zuckerwatte? Es stellt sich heraus, dass es sich um einen Planeten handelt.
Eine internationale Koalition von Astronomen hat kürzlich einen ungewöhnlichen Planeten namens WASP-193b entdeckt, der etwa 50 Prozent größer als Jupiter und immer noch irgendwie der zweitleichteste Planet ist, der jemals entdeckt wurde.
Aber WASP-193b, das sich außerhalb unseres Sonnensystems etwa 1.200 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, ist nicht nur eine wissenschaftliche Kuriosität. Laut einer am Dienstag in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlichten Studie, die die Entdeckung beschreibt, könnte der Exoplanet auch der Schlüssel für zukünftige Forschungen zur atypischen Planetenentstehung sein.
Dieser Planet der Zuckerwatte ist nicht allein; Es gibt andere ähnliche Planeten, die zu einer Klasse gehören, die Wissenschaftler scherzhaft „aufgeblasene Jupiter“ nennen. Der leichteste Planet, der jemals entdeckt wurde, ist der superaufgeblasene Planet Kepler 51d, der fast die Größe von Jupiter hat, aber hundertmal leichter als der Gasriese ist.
Aufgeblähte Jupiter seien seit 15 Jahren weitgehend ein Rätsel, sagte der Hauptautor der Studie, Khalid Barkaoui. Aufgrund seiner Größe ist WASP-193b jedoch ein idealer Kandidat für die weitere Analyse durch das James Webb-Weltraumteleskop und andere Observatorien.
„Der Planet ist so leicht, dass man sich kaum ein analoges Festkörpermaterial vorstellen kann“, sagte Barkaoui, Postdoktorand für Erd-, Atmosphären- und Planetenwissenschaften am Massachusetts Institute of Technology, in einer Pressemitteilung. „Der Grund dafür, dass es Zuckerwatte ähnelt, liegt darin, dass beide hauptsächlich aus leichten Gasen und nicht aus Feststoffen bestehen. Der Planet ist grundsätzlich superflauschig.
Ein Planet mit geringer Dichte stellt eine große Herausforderung dar
WASP-193b, das laut Forschern hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht, war für die Forscher ein riesiges Rätsel, das es zu lösen galt. Da die Dichte des Exoplaneten für seine Größe so gering ist, ist die Berechnung seiner Masse zu einer Herausforderung geworden.
Normalerweise bestimmen Wissenschaftler die Masse mithilfe einer Technik namens Radialgeschwindigkeit, bei der Forscher analysieren, wie sich das Spektrum eines Sterns, ein Diagramm, das die Intensität der Lichtemissionen in Wellenlängen angibt, bewegt, wenn ein Planet ihn umkreist. Je größer der Planet, desto mehr kann sich das Spektrum des Sterns ändern – aber das funktionierte nicht bei WASP-193b, das so leicht ist, dass es keine Anziehungskraft auf den Stern ausübte, den das Team entdecken konnte.
Aufgrund der geringen Größe des Massensignals habe das Team vier Jahre gebraucht, um Daten zu sammeln und die Masse von WASP-193b zu berechnen, erklärte Barkaoui. Da die extrem niedrigen Zahlen, die sie fanden, so selten waren, unternahmen die Forscher mehrere Versuche, die Daten zu analysieren, nur um sicherzugehen.
„Zuerst haben wir extrem niedrige Dichten erhalten, was zunächst kaum zu glauben war“, sagte Co-Hauptautor Francisco Pozuelos, ein leitender Forscher am spanischen Institut für Astrophysik in Andalusien, in einer Pressemitteilung.
Letztendlich stellte das Team fest, dass die Masse des Planeten nur 14 Prozent der Masse des Jupiter beträgt, obwohl er viel größer ist.
Aber eine größere Größe bedeutet eine größere „erweiterte Atmosphäre“, sagte Julien de Wit, Co-Autor der Studie und außerordentlicher Professor für Planetenwissenschaften am MIT. Das bedeutet, dass WASP-193b ein besonders nützliches Fenster in die Entstehung dieser aufgeblähten Planeten bietet.
„Je größer die Atmosphäre eines Planeten, desto mehr Licht kann ihn passieren“, sagte de Wit gegenüber CNN. „Es ist also klar, dass dieser Planet eines der besten Ziele ist, die wir für die Untersuchung atmosphärischer Effekte haben.“ Es wird ein Rosetta-Stein sein, mit dem versucht wird, das Geheimnis der aufgeblasenen Jupiter zu lösen.
Aber es sei auch unklar, wie WASP-193b entstanden sei, sagte Barkaoui. Die „klassischen Evolutionsmodelle“ der Gasriesen erklären das Phänomen nicht wirklich.
„WASP-193b ist ein Ausreißer unter allen bisher entdeckten Planeten“, sagte er.
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