James Webb enthüllt spektakuläre Details über Exoplanet

James Webb nimmt den Exoplaneten WASP-39b schon seit geraumer Zeit unter die Lupe. Nun hat das Weltraumteleskop die Zusammensetzung seiner toxischen Atmosphäre entschlüsselt. Das gab die US-Weltraumbehörde NASA kürzlich in einer Aussendung bekannt. 

Der heißte Gasriese WASP-39 b umkreist 700 Lichtjahre von der Erde entfernt einen sonnenähnlichen Stern. Er ist in etwa so groß wie der Jupiter, hat aber nur ein Viertel seiner Masse. Auf dem Exoplaneten herrschen extreme Temperaturen von bis zu 900 Grad Celsius.

Weitere Details über Atmosphäre identifiziert

WASP-39 b wurde bereits 2011 entdeckt. Anfang des Jahres konnten Astronom*innen nachweisen, dass sich Kohlendioxid in der Atmosphäre des Exoplaneten verbirgt. Inzwischen identifizierte Webb weitere Moleküle und chemische Verbindungen, darunter Natrium, Wasser, Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid und Kalium.

Dass die Forschenden Schwefeldioxid entdeckt haben, liefere den ersten konkreten Beweis für Photochemie auf dem Exoplaneten. Darunter versteht man chemische Reaktionen, die durch Einwirkung von Licht ausgelöst werden. 

"Dies ist das erste Mal, dass wir konkrete Beweise für Photochemie - chemische Reaktionen, die durch energiereiches Sternenlicht ausgelöst werden - auf Exoplaneten gesehen haben", hält Shang-Min Tsai, ein mitwirkender Forscher der Universität Oxford, fest. "Ich sehe dies als eine wirklich vielversprechende Perspektive, um unser Verständnis der Atmosphären von Exoplaneten voranzubringen."

Infrarot-Instrumente enthüllen Zusammensetzung

Die atmosphärische Zusammensetzung von WASP-39b zu untersuchen, ist für Webb kein Kinderspiel. Die Astronom*innen mussten darauf warten, bis sich der Exoplanet vor seinen Wirtsstern schiebt. Das vom Wirtsstern auf den Planeten einfallende Licht gab Aufschlüsse über die Moleküle, die sich in der Atmosphäre befinden.

Denn unterschiedliche chemische Verbindungen absorbieren unterschiedliche Farben des Lichtspektrums, wie die NASA erklärt. Fehlende Farben zeigen Wissenschaftler*innen, um welche chemischen Verbindungen es sich aller Wahrscheinlichkeit nach handelt.

Die Wellenlängen des absorbierten Lichts konnte Webb mit seinen Infrarotinstrumenten messen. Dazu zählen die NIRCam (Nahinfrarot) und MIRI (mittlerer Infrarotbereich).

"Big Picture" von Exoplaneten

"Wir werden in der Lage sein, das "Big Picture" der Atmosphären von Exoplaneten zu sehen", sagte Laura Flagg, beteiligte Forscherin der Cornell University, im Hinblick auf die Fähigkeiten von James Webb. "Es ist unglaublich aufregend, zu wissen, dass alles neu geschrieben werden wird. Das ist eine der schönsten Seiten des Wissenschaftlerdaseins".

Auf welche Exoplaneten Webb seinen Infrarotblick als nächstes richten wird, ist noch unklar. Das Weltraumteleskop hat bereits die Atmosphären von Planeten im System TRAPPIST-1 untersucht und zuletzt ein Foto des Exoplaneten HIP 65426 b geschossen.