Das James-Webb-Teleskop entdeckt in ewiger Nacht Winde, die schneller als eine Kugel auf einem „zweiseitigen Planeten“ wehen
Wissenschaftler haben mit dem James Webb Space Telescope (JWST) das Wetter auf einem Planeten kartiert, der 280 Lichtjahre von der Erde entfernt ist – ein Riese aus heißem Gas, dessen eine Seite ständig der Sonne zugewandt ist und dessen andere Seite von ewiger Nacht bedeckt ist.
Der Janusplanet namens WASP-43b besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium und ist aufgrund seiner Nähe zu seinem Mutterstern, den er alle 19 Erdstunden einmal umkreist, viel heißer als jeder Gasriese in unserem Sonnensystem. Diese unmittelbare Nähe bedeutet, dass WASP-43b auch gezeitengebunden an seinen Stern gebunden ist.
Forscher haben nun herausgefunden, dass diese Gezeitensperre eine Seite des Planeten dauerhaft auf Temperaturen von etwa 2.300 Grad Fahrenheit (1.260 Grad Celsius) erhitzt – heiß genug, um Eisen zu schmelzen. Diese sengende Hitze verdampft die Steine und trägt sie in die Wolken.
Wissenschaftler fanden heraus, dass der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht, die mit 600 °C relativ kälter ist, zu starken Winden führt, die Geschwindigkeiten von bis zu 9.000 km/h erreichen können. Ihren Bericht über außerirdisches Wetter veröffentlichten die Forscher am 30. April in der Fachzeitschrift Naturastronomie.
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WASP-43b wurde 2011 entdeckt und zunächst von den Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer untersucht, doch die Superauflösung von JWST hat nun die feineren Details seiner Atmosphäre erfasst.
„Mithilfe von Hubble können wir deutlich erkennen, dass es auf der Tagseite Wasserdampf gibt. Sowohl Hubble als auch Spitzer deuteten an, dass es auf der Nachtseite Wolken geben könnte“, sagte der Hauptautor. Taylor Bell„, ein Forscher am Bay Area Environmental Research Institute in San Jose, Kalifornien, Das sagte er in einer Erklärung. „Aber wir brauchten präzisere Messungen von Webb, um tatsächlich mit der detaillierteren Kartierung von Temperatur, Wolkenbedeckung, Winden und Atmosphärenzusammensetzung rund um den Planeten beginnen zu können.“
Um die Temperatur des Planeten zu messen, verwendeten die Forscher das Mittelinfrarotinstrument (MIRI) des JWST, um mehr als 24 Stunden lang alle 10 Sekunden das Licht des Systems zu messen.
„Durch die Beobachtung einer gesamten Umlaufbahn konnten wir die Temperatur der verschiedenen Seiten des Planeten berechnen, während sie den Horizont umkreisten“, sagte Bell. „Daraus können wir eine grobe Karte der Temperatur auf dem gesamten Planeten erstellen.“
Infrarotmessungen des James-Webb-Weltraumteleskops enthüllten auch die chemische Zusammensetzung des Planeten, die Wasserdampf, aber kein Methan enthält. Methan entsteht auf Planeten dieser Art normalerweise durch Reaktionen zwischen Wasserstoff und Kohlenmonoxid, aber die starken Winde des Planeten können dieses Methan auf die Tagseite des Planeten tragen, wo es durch die heftige Strahlung seines Muttersterns zerstört wird.
Um die aktuellen Ergebnisse weiterzuverfolgen, nutzt ein anderes Team das Nahinfrarotspektrometer (NIRSpec) des JWST, um die Temperaturkarte zu verbessern und Kohlenmonoxid in der Atmosphäre des doppelseitigen Planeten zu messen.
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