Wenn schon so relativ schwere Bestandteile wie Eisen, Kohlenstoff etc. in solchen Mengen herumschwirren, dann sind die leichteren Elemente wie Helium und Wasserstoff erst recht da. Die sehen wir hier in dem Röntgenlicht zwar nicht, weil sie nicht so stark mit dem Röntgenlicht interagieren, aber wir können sie in anderem Licht sehen. Z.B. unter UV-Strahlung. Mit anderen Worten, da schwirrt eine riesige ausgedehnte Wolke aus Atmosphäre um den Planeten herum.
Credit: NASA and Chandra X-ray Observatory, HD189733B und sein Planet. Die Röntgenstrahlung des Sterns zeigt uns, dass der transitierende Planet von einer Hülle umgeben ist, welche Roentgenstrahlen ‘schluckt’.
Warum eigentlich ist da so viel Gas?
Eigentlich habe ich es schon erwähnt. Die Luftmoleküle und Atome schlucken Röntgen- und andere Strahlung und ‘laden’ sich dabei mit Energie auf. Energie ist bei einem einzelnen Moleküle und Atom auch Bewegungsenergie. Und in Röntgenstrahlung steckt sehr viel Energie in einem einzelnen Lichtquant; soviel, dass ein Atom genügend Energie erhält, um sich von der Gravitation seines Heimatplaneten zu verabschieden, weil es Fluchtgeschwindigkeit erreicht. Etwas ähnliches passiert wahrscheinlich den leichteren Atomen, wenn sie hartes UV-Licht absorbieren. Wir sehen hier also nicht einfach nur einne Wolke. Wir sehen gerade jede Menge Atmosphäre, die dabei ist sich vom Planeten zu lösen. Ihr müsst bedenken, dass der hier betrachtete Planet seinen Stern in einem sehr engen Orbit umkreist in einem Abstand von 0.o3 AU (wir sind komfortable 1 AU von unserer Sonne weg). Ihm wird von daher richtig eingeheizt.
Das ist übrigens nicht allzu neu. Es gibt immer wieder Anzeichen für extrasolare Planeten, die sich auflösen. KIC12557548 z.B. zeigt starke Erosion: allerdings aufgrund eines anderen Effektes, auf den ich im Moment noch nicht eingehe. Da muss ich noch mal was nachlesen.
Künstlerische Darstellung des sich auflösenden Planeten KIC 12557548 (Brogi et al. 2012). Credit: © C.U Keller, Leiden University (2012)
Dass der Jupiter-Planet HD 209458b einen Schweif hinter sich herzieht, ist seit 2010 bekannt.
In diesem Fall hier, schätzen Katja Poppenhaeger und ihre Kolleginnen in ihrem Paper, dass ungefähr 10^11 g/s durch Sternenstrahlung verursachte Erosion verloren geht. Wenn ich konservativ schätze, dass dieser Planet die ganze Zeit soviel Zeugs verliert, dann hat er seit seiner Entstehung (das ist entweder 2 oder 5 Milliarde Jahre her (2)) etwa 1-2 Erden an Masse eingebüßt.
Bei manchen extrasolaren Planeten, die ihren Stern in einer engen Umlaufbahn umkreisen (und das sind viele), ist diese Erosion sogar eine Frage auf Leben und Tod. Ein Jupiterähnlicher-Planet wie der hier betrachtete, der etwa 300 Erdmassen an Zeugs in sich vereinigt, kann den Verlust von ein paar Erdmassen im Laufe seines Lebens verschmerzen. Aber was ist mit Neptun-ähnlichen Objekten, die von vornherein nur 17 Erdmassen oder weniger intus haben? Und die sind eigentlich noch anfälliger für Erosion, weil ihre Gravitationskraft und damit die Bindungsfähigkeit der Atmosphäre noch geringer ist. Löst sich dann allmählich der Planet auf, bis nur noch der feste Kern übrig ist? Das vermuten einige Forscher zumindest (3). Aber noch ist es zu früh, um definitiv etwas zu sagen. Aber Untersuchungen wie diese hier, welche die Erosion im Röntgenlicht sichtbar machen, helfen das mit der Erosion besser zu verstehen.
Wie bereits eingangs gesagt: Es ist erstaunlich, wieviel Informationen so ein kleiner Lichtpunkt alles liefern kann. Wenn er mit den richtigen Instrumenten und vor allem einer großen Portion Einfallsreichtum und Phantasie angesehen wird.
P.S.: Florian hat schon vor über 2 Monaten darüber berichtet. Hier geht’s zu seinem Artikel.
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(1) Hier finde ich die Sache mit den Lichtpaketen bzw. Quanten ganz hilfreich. Roentgenlichtquanten haben sehr viel mehr Energie als z.B. rotes oder blaues Licht.
(2) Hmm, das ist interessant. Hier passen zwei Altersindikatoren nicht zusammen.
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