Exoplanet WASP-39 b und sein Stern (Illustration). Bildrechte: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Astronomie James Webb entschlüsselt den Atmosphärenaufbau von Exoplanet WASP-39 b

24. November 2022, 16:19 Uhr

Wissenschaftler und Forscherinnen konnten mit den neuesten Daten des Weltraumteleskops James Webb eine Premiere feiern: Sie konnten den umfangreichen Aufbau der Atmosphäre eines Exoplaneten dokumentieren. Es handelt sich um den 700 Lichtjahre entfernten Exoplaneten WASP-39 b.

von Patrick Klapetz

Ein Forschungsteam konnte anhand von Daten des Weltraumteleskops James Webb den umfangreichen Atmosphärenaufbau einer fremden Welt nachweisen. Es handelt sich um den 700 Lichtjahre entfernten Exoplaneten WASP-39 b im Sternbild Jungfrau. Er gehört zu der Kategorie "heißer Saturn", weil er zwar so groß wie unser Ringplanet ist, dafür aber achtmal näher an seinem Mutterstern dran ist – vergleichbar der Entfernung von Merkur zu unserer Sonne.

Diesen Exoplaneten hatten Forscher und Wissenschaftlerinnen bereits seit Längerem beobachtet. Die neuen Erkenntnisse sind jedoch eine Premiere in der Astronomie, wie die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA am 22. November 2022 berichtet.

Der atmosphärische Aufbau von WASP-39 b

Das Forschungsteam hat den Exoplaneten während seines Vorbeizuges an seinem Wirtsstern beobachtet. Die Instrumente von James Webb haben dabei die Lichtspektren beobachtet, die durch die Atmosphäre des Planeten schimmerten. Anhand der fehlenden Spektren, die das Forschungsteam im Infrarotlicht analysiert hat, konnten die Wissenschaftler auf die vorhandenen Moleküle in der Exoplaneten-Atmosphäre schließen. Der Grund: Unterschiedliche Chemikalien in der Atmosphäre absorbieren verschiedene Farben des Sternenlichts.

Damit konnten sie bei WASP-39 b beispielsweise Schwefeldioxid (SO2), Natrium (Na), Kalium (K) und Wasserdampf (H2O) nachweisen. Zudem fanden sie Hinweise auf Kohlendioxid (CO2) und Kohlenmonoxid (CO). Eine weitere Erkenntnis liefet Exoplanetenforscherin Kazumasa Ohno von der University of California in Santa Cruz:

Die Daten deuten auch darauf hin, dass der Sauerstoff in der Atmosphäre sehr viel häufiger vorkommt als der Kohlenstoff. Das deutet möglicherweise darauf hin, dass WASP-39 b ursprünglich weit entfernt vom Zentralstern entstanden ist.

Exoplanetenforscherin Kazumasa Ohno NASA

Grafik zeigt vier Transmissionsspektren von drei Webb-Instrumenten, die in vier Instrumentenmodi betrieben wurden

Die atmosphärische Zusammensetzung des heißen Gasriesen WASP-39 b wurde vom James Webb Weltraumteleskop der Nasa aufgedeckt. Diese Grafik zeigt vier Transmissionsspektren von drei Webb-Instrumenten, die in vier Instrumentenmodi betrieben wurden. Alle sind auf einer gemeinsamen Skala dargestellt, die von 0,5 bis 5,5 Mikrometer reicht. Oben links zeigen die Daten von NIRISS die Fingerabdrücke von Kalium (K), Wasser (H2O) und Kohlenmonoxid (CO). Rechts oben zeigen die Daten von NIRCam eine auffällige Wassersignatur. Unten links zeigen die Daten von NIRSpec Wasser, Schwefeldioxid (SO2), Kohlendioxid (CO2) und Kohlenmonoxid (CO). Rechts unten zeigen zusätzliche NIRSpec-Daten alle diese Moleküle sowie Natrium (Na). Bildrechte: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)