Das James Webb Space Telescope (JWST) hat einen Exoplaneten, TOI-561 b, identifiziert, der aktuelle Planetenentstehungsmodelle in Frage stellt. Diese Supererde befindet sich 280 Lichtjahre entfernt im Sternbild Sextans und besitzt eine überraschend dichte Atmosphäre, obwohl sie ihren Stern extrem nahe umkreist. Die Entdeckung legt nahe, dass Planeten Atmosphären unter Bedingungen bilden und aufrechterhalten können, die zuvor als unwirtlich galten, was Astronomen dazu zwingt, vorherrschende Theorien neu zu bewerten.
Eine sengende, von Gezeiten umschlossene Welt
TOI-561 b ist etwa 1,4-mal so groß wie die Erde und umrundet seinen Stern in nur 11 Stunden. Diese schnelle Umlaufbahn ordnet ihn in die Kategorie der Exoplaneten mit ultrakurzer Periode ein, deren Umlaufbahn 1/40 der Entfernung zwischen Merkur und der Sonne beträgt. Infolgedessen ist der Planet gezeitengebunden: Eine Seite ist ständig seinem Stern zugewandt, wodurch eine permanente Tag- und Nachtseite entsteht.
Die atmosphärische Anomalie
Das auffälligste Merkmal von TOI-561 b ist seine Atmosphäre. Aufgrund seiner Nähe zu seinem Stern sollte die Tagestemperatur des Planeten bis zu 4.900 °F (2.700 °C) erreichen, wenn es sich um eine nackte Felsoberfläche handeln würde. JWST-Messungen zeigen jedoch eine Temperatur von nur 3.200 °F (1.800 °C). Diese Diskrepanz deutet auf das Vorhandensein einer dichten Atmosphäre hin, die die Oberfläche abschirmt und die Wärme umverteilt.
Warum das wichtig ist: Planeten in solch engen Umlaufbahnen werden aufgrund der Sternstrahlung normalerweise im Laufe von Milliarden von Jahren von ihrer Atmosphäre befreit. Die atmosphärische Retention von TOI-561 b widerspricht dieser Erwartung, was darauf hindeutet, dass Planeten auch in extremen Umgebungen Atmosphären aufrechterhalten können.
Ungewöhnliche Zusammensetzung und Formation
Auch die geringe Dichte des Planeten gibt Rätsel auf. TOI-561 b umkreist einen alten, eisenarmen Stern in der dicken Scheibe der Milchstraße, was darauf hindeutet, dass er in einer chemisch anderen Umgebung als die Planeten unseres Sonnensystems entstanden ist. Die Atmosphäre enthält wahrscheinlich flüchtige Verbindungen wie Wasserdampf und Silikatwolken, die zu einer effizienten Wärmeverteilung und Sternenlichtreflexion beitragen.
Forscher glauben, dass starke Winde Wärme von der Tagseite auf die Nachtseite transportieren. Die Atmosphäre absorbiert auch Licht im nahen Infrarotbereich, was die gemessene Temperatur weiter senkt.
„Wir brauchen wirklich eine dicke, flüchtige Atmosphäre, um alle Beobachtungen zu erklären“, sagt die Astronomin Anjali Piette und betont die Notwendigkeit einer ungewöhnlichen Atmosphärenzusammensetzung, um die Daten zu erklären.
Die Ergebnisse, die am 11. Dezember in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurden, unterstreichen die Fähigkeit von JWST, bisher nicht nachweisbare Planeteneigenschaften zu erkennen. Die Entdeckung von TOI-561 b wirft grundlegende Fragen zur Planetenentstehung und atmosphärischen Retention auf.
Dieser Planet beweist, dass das Universum voller Überraschungen steckt und unser Verständnis exoplanetarer Systeme noch unvollständig ist. Zukünftige Beobachtungen werden von entscheidender Bedeutung sein, um die Geheimnisse dieses „Höllenplaneten“ zu lüften und unsere Modelle darüber zu verfeinern, wie sich Planeten unter extremen Bedingungen entwickeln.
