Ein Merkmal des Planeten WASP-104b, das von Astronomen an der Universität von Keele (Großbritannien) entdeckt wurde, ist, dass seine dichte Atmosphäre fast das gesamte in ihn eintretende Licht absorbiert. Forscher vergleichen es mit Kohle und sagen, es sei einer der dunkelsten Planeten, die jemals entdeckt wurden.
Das Objekt gehört zur Klasse der heißen Jupiter, bei denen es sich um riesige Gasriesen handelt, die eine ähnliche Masse wie Jupiter haben, sich jedoch sehr nahe an ihren Sternen befinden, weshalb sie eine sehr hohe Temperatur haben. Typischerweise haben solche Planeten eine Umlaufzeit von weniger als 10 Tagen.
Vertreter dieser Klasse sind keine Seltenheit, weisen jedoch häufig Merkmale auf, die sie für die Forschung sehr interessant machen. Ein solches Merkmal ist beispielsweise, dass heiße Jupiter viel dunkler sind als normale Planeten.
Die meisten der bisher entdeckten heißen Jupiter absorbieren etwa 40 Prozent des Lichts. Im Jahr 2008 entdeckten Astronomen jedoch den Planeten WASP-12b, der sich als viel dunkler als seine Gegenstücke herausstellte. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Planet mindestens 94 Prozent des in ihn eintretenden Lichts absorbieren kann. Der erkannte WASP-104b erwies sich wiederum als noch dunkler. Astronomen schätzen, dass dieses Objekt 97 bis 99 Prozent des Lichts seines Sterns absorbieren kann.
„Unter all den dunkelsten Planeten, über die in den Lehrbüchern geschrieben wurde, kann ich WASP-104b leicht in die Top 5 der dunkelsten setzen. Nein, nicht einmal die Top Drei “, sagt der Studienleiter, Astrophysiker Theo Moknik von der Keele University.
Eine der möglichen Erklärungen für seine "dunkle Natur" könnte die Entfernung sein, in der sich der Planet von seinem Stern befindet - einem gelben Zwerg, der sich im Sternbild Löwe etwa 466 Lichtjahre von uns entfernt befindet. Die Entfernung zwischen WASP-104b und seinem Heimatstern beträgt nur etwa 4,3 Millionen Kilometer. Aus diesem Grund beträgt die Umlaufzeit nur 1,77 Tage.
Wie die meisten heißen Jupiter ist WASP-104b Gezeiten (eine seiner Seiten ist immer zum Stern gerichtet). Mit anderen Worten, es gibt einen ewigen Tag auf der einen Seite des Planeten und eine ewige Nacht auf der anderen Seite. Infolgedessen ist die Tagesseite des Planeten so heiß, dass sich über ihm keine Wolken bilden können, was sein Reflexionsvermögen erhöhen würde, und auf der Nachtseite kann sich kein Eis bilden, da die Temperatur des Planeten im Allgemeinen sehr hoch ist.
Stattdessen hat WASP-104b eine sehr dicke, trübe Atmosphäre, die höchstwahrscheinlich reich an Natrium- und Kaliumatompartikeln ist, die Licht im sichtbaren Spektrum absorbieren und den Planeten selbst auf der Tagesseite sehr dunkel machen, die immer von einem Stern beleuchtet wird. Auf der Nachtseite des Planeten bilden sich sehr wahrscheinlich Wolken, aber da das Licht nie dort ankommt, haben diese Wolken nichts zu reflektieren.
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Trotz der Tatsache, dass heiße Jupiter normalerweise dunkler als normale Planeten sind, sind sie nicht schwieriger zu erkennen. Alle von ihnen sind sehr weit von uns entfernt, um direkt oder vor dem Hintergrund der viel helleren Sterne gesehen zu werden, um die sie sich befinden.
Die einzige verfügbare Methode zur Erkennung dieser Planeten ist die Beobachtung der Helligkeitsänderung der Sterne selbst, die tendenziell abnimmt, wenn der Planet vor dem Stern und dem Beobachter vorbeizieht. Eine solche Suche wird als Transiterkennungsmethode bezeichnet und ist die wichtigste und sehr effektive Methode, um nach neuen Exoplaneten zu suchen, beispielsweise nach Weltraumteleskopen wie Kepler.
Da heiße Jupiter sehr große Planeten sind, können sie auch mit der Doppler-Methode nachgewiesen werden, bei der es sich um eine spektrometrische Messung der Radialgeschwindigkeit eines Sterns handelt. Ein Stern mit einem Planetensystem bewegt sich in seiner eigenen kleinen Umlaufbahn als Reaktion auf die Anziehungskraft des Planeten. Dies führt wiederum zu einer Änderung der Geschwindigkeit, mit der sich der Stern zur Erde hin und von dieser weg bewegt (dh zu einer Änderung der Radialgeschwindigkeit des Sterns in Bezug auf die Erde).
Außerdem können solche Planeten nicht als schwarz bezeichnet werden, wie beispielsweise Kohle, Teer oder derselbe Vantablack (das dunkelste Material der Erde). Sie werden als dunkel bezeichnet, um ihr reflektierendes und nicht abgestrahltes Merkmal zu bestimmen. Da diese Planeten normalerweise sehr heiß sind, können sie tief bläulich, lila oder matt rötlich leuchten.
Der dunkelste heiße Jupiter, der jemals entdeckt wurde, ist TrES-2b, das nur 0,1 Prozent des Lichts reflektiert, auf das es trifft.
Nikolay Khizhnyak
