Helligkeitsvariationen bei Exoplaneten

Phasen eines Exoplaneten

Der Exoplanet Corot-1b hat eine dunkle Nachtseite und eine helle, von der Strahlung seines Zentralsterns aufgeheizte Tagseite. Das zeigen optische Beobachtungen eines Teams niederländischer Forscher mit dem Satellitenteleskop Corot. Es ist das erste Mal, dass Astronomen die Phasen eines Exoplaneten im Bereich der optischen Strahlung nachweisen
konnten. Die Beobachtungen zeigen, dass es nur einen geringen Wärmeaustausch zwischen Tag- und Nachtseite des Planeten gibt, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt "Nature".
In dieser künstlerischen Darstellung sind die verschiedenen Phasen von Corot-1b zu sehen, während er seine Sonne umkreist. Da der Exoplanet eine gebundene Rotation um seinen Zentralstern vollführt, ist auf der einen Seite immer Tag, auf der anderen immer Nacht.

In dieser künstlerischen Darstellung sind die verschiedenen Phasen von Corot-1b zu sehen, während er seine Sonne umkreist. Da der Exoplanet eine gebundene Rotation um seinen Zentralstern vollführt, ist auf der einen Seite immer Tag, auf der anderen immer Nacht.

Corot-1b ist ein "heißer Jupiter", ein großer Gasplanet, der seinen Stern auf einer extrem engen Bahn alle 36 Stunden umrundet. Die Astronomen erwarten, dass Planeten auf solch engen Bahnen eine gebundene Rotation besitzen, ihrem Stern also - ähnlich wie der Mond der Erde - stets die gleiche Seite zuwenden. In diesem Fall sollten sich Helligkeitsänderungen des Planeten nachweisen lassen, die synchron mit der Bahnbewegung verlaufen.

Ignas Snellen, Ernst de Mooij und Simon Albrecht von der Sternwarte Leiden gelang es nun, solche Helligkeitsvariationen bei Corot-1b aufzuspüren. Dabei zeigte sich, dass die Nachtseite des Planeten vollständig dunkel und kühl ist, während die Tagseite hell leuchtet und eine Temperaturen von etwa 2000 Grad Celsius aufweist. Bisher hatten die Himmelsforscher solche Unterschiede nur im Bereich der Infrarotstrahlung nachweisen können. Die Beobachtungen der drei Forscher erlauben auch Rückschlüsse auf die Atmosphäre des Planeten. Denn offenbar gibt es nur einen geringen Wärmeaustausch zwischen der heißen Tag- und der kühlen Nachthälfte. Die Astronomen vermuten, dass es in der Lufthülle von Corot-1b Moleküle gibt, welche die eintreffende Strahlung absorbieren und wieder abstrahlen, bevor die Energie in der Atmosphäre transportiert werden kann. Snellen, de Mooij und Albrecht wollen nun auch bei weiteren heißen Jupitern nach Phasenerscheinungen im optischen Bereich suchen.

Dr. Rainer Kayser ist freier Wissenschaftsjournalist in Hamburg.
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