WASP-121b, ein massiver Gasriese, der einen Stern etwa 855 Lichtjahre von der Erde entfernt umkreist, könnte laut neuen Forschungsergebnissen Mineralwolken und Regen aus flüssigen Edelsteinen enthalten.
Der 2015 erstmals entdeckte Planet gilt als sehr heißer Planet, ähnlich wie Jupiter, da er viel heißer ist und eine größere Masse und einen größeren Durchmesser hat als der größte Planet in unserem Sonnensystem.
Seitdem haben Forscher Entdeckungen gemacht, die zeigen, dass WASP-121b immer exotischer wird, je mehr sie lernen.
Alle 30 Stunden absolviert WASP-121b eine Umlaufbahn und wird allmählich ausgesperrt, genau wie der Mond mit der Erde. Das bedeutet, dass eine Seite des Planeten außer dem Tag immer dem Stern zugewandt ist. Die andere Seite lebt in ewiger Nacht, die dem Weltraum zugewandt ist.
Die Co-Autorin der Studie, Tansu Dilan, Postdoktorandin in Astrophysik am MIT, sagte in einer Erklärung.
Jetzt haben Astronomen mit dem Hubble-Weltraumteleskop beide Seiten des Planeten untersucht, um die Atmosphäre und das exotische Wetter besser zu verstehen.
schwerer Wasserkreislauf
Auf der Erde verdunstet Wasser und sein Dampf kondensiert in Wolken und setzt dann Regen frei. In WASP-121b durchläuft Wasser einen Teufelskreis.
Wasseratome zerfallen aufgrund der hohen Temperaturen, denen der Planet den ganzen Tag über ausgesetzt ist. Diese Atome werden durch Windgeschwindigkeiten von mehr als 11.000 Meilen pro Stunde (17.703 Kilometer pro Stunde) auf die Nachtseite getragen. Dort verschmelzen die Moleküle wieder zu Wasser, bevor sie wieder an die Seite des Tages gedrängt werden.
„Diese Winde sind viel schneller als unser Jetstream und sie können wahrscheinlich Wolken in etwa 20 Stunden über den gesamten Planeten bewegen“, sagte Dylan. Zuvor untersuchte er den Planeten anhand von Daten der NASA-Mission Transiting Exoplanet Survey Satellite.
Die Temperaturunterschiede zwischen den beiden Seiten des Planeten führen auch dazu, dass die Nachtseite kalt genug ist, um Mineralwolken aus Eisen und Korund zu bilden. Korund ist ein Mineral, das in Saphiren und Saphiren vorkommt.
Genau wie der Wasserdampf, der auf WASP-121b zirkuliert, können diese Mineralwolken mit dem Tag mitgeschoben werden, wenn die Mineralien zu Gasen verdampfen. Aber bevor die Wolken die Nacht verlassen, können sie Regen aus flüssigen Edelsteinen freisetzen.
„Mit dieser Beobachtung erhalten wir wirklich eine globale meteorologische Sicht auf Exoplaneten“, sagte der leitende Autor der Studie, Thomas Michal Evans, Leiter der Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Astronomie in Deutschland.
„Obwohl Tausende von Exoplaneten entdeckt wurden, konnten wir ihre Atmosphären aufgrund der schwierigen Art der Beobachtungen nur zu einem kleinen Teil untersuchen“, sagte er. „Wir gehen jetzt über die bloße Aufnahme isolierter Schnappschüsse bestimmter Regionen der Atmosphäre des Exoplaneten hinaus und untersuchen sie als dreidimensionale Systeme, wie sie wirklich sind.“
Michal Evans leitete die Studie, als er Postdoktorand am Kavli Institute for Astrophysics and Space Research am MIT war.
Außerirdisches Wetter
Die Ergebnisse zeigen auch die enormen Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht auf dem Planeten, die das Team durch die Verfolgung des Wasserkreislaufs auf WASP-121b identifizierte.
Im Laufe des Tages beginnen die Temperaturen bei 4.040 Grad Fahrenheit (2.227 Grad Celsius) in der tiefsten Schicht der Atmosphäre und erreichen 5.840 Grad Fahrenheit (3227 Grad Celsius) in der oberen Schicht. Nachts sind die Dinge kühler und umgekehrt, wobei die wärmste Temperatur 2.780 Grad Fahrenheit (1.527 Grad Celsius) erreicht und in der oberen Atmosphäre bis auf 2.240 Grad Fahrenheit (1.227 Grad Celsius) abfällt.
Astronomen werden WASP-121b später in diesem Jahr mit dem James-Webb-Weltraumteleskop beobachten.
Die Co-Autorin der Studie, Joanna Barstow, eine wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Open University in Großbritannien, sagte in einer Erklärung.
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