Ein Planet wird gegrillt

Der Planet HD 189733b ist ein ungemütlicher Ort. Er ist ein wenig massereicher als Jupiter, umkreist seinen Stern aber extrem nahe. Seine Umlaufbahn ist mehr als 30 mal enger als die der Erde. HD 189733b braucht nur 2 Tage für einen Umlauf! Und selbst wenn der Stern den er umkreist ein bisschen kleiner und kühler als die Sonne ist, reicht der enorm kleine Abstand immer noch um den Planeten auf knapp 1000 Grad Celsius aufzuheizen. Und als wäre das noch nicht unangenehm genug, hat man nun festgestellt, dass der Stern seinen Planeten ab und zu regelrecht grillt…

HD 189733b ist nicht nur seinem Stern recht nahe, sondern auch unserem Sonnensystem – zumindest verglichen mit anderen extrasolaren Planeten. Der Abstand beträgt nur 63 Lichtjahre. Damit eignet er sich besonders gut für eine nähere Untersuchung seiner Atmosphäre. Normalerweise kann man die Atmosphären von Exoplaneten nur sehr schwer analysieren. Wir können die Planeten ja so gut wie nie direkt sehen sondern nur indirekt auf ihre Existenz schließen. Um die Atmosphäre zu untersuchen braucht man aber Licht, das vom Planeten selbst reflektiert wurde. Oder aber man verwendet Licht, das durch die Atmosphäre des Planeten gestrahlt wurde. Diese Technik habe ich hier schon mal genauer erklärt. Im Wesentlichen geht es darum, dass die Atmosphäre bestimmte Anteile des Lichts absorbiert. Welche Teile das sind, hängt von ihrer chemischen Zusammensetzung ab.

Genau so eine Beobachtung haben Astronomen im April 2010 durchgeführt. Messungen dieser Art sind äußerst schwierig und komplex. Man muss das kleine bisschen Licht, dass durch die Atmosphäre gestrahlt ist von der riesigen Menge an Licht die direkt vom Stern kommt, trennen. Zum Glück konnten die Wissenschaftler eines der besten Instrumente verwenden, die wir haben: Das Hubble-Weltraumteleskop. Aber leider hat es nichts genutzt. Die Beobachtungen zeigten keine Spur der planetaren Atmosphäre. Man schaffte es nicht, den Anteil des Lichts der Hinweise auf die Atmosphäre geben kann, herauszufiltern. Aber sie versuchten es weiter. Im September 2011 richtete Hubble seinen Blick nochmal auf HD 189733b. Diesmal war man erfolgreich. Erfolgreicher, als man es erwartet hatte…

Die Daten zeigten nicht nur Spuren der Atmosphäre. Sie zeigten auch, dass diese Atmosphäre sich bewegt (so etwas kann man aus einer genauen Analyse des Lichts erfahren – bei bewegten Quellen verschieben sich die Bereiche in denen das Licht absorbiert wird ein wenig). Ein Teil der Atmosphäre von HD 189733b hatte sich ins All verabschiedet! Eine sich verflüchtigende Atmosphäre ist für Planeten dieser Art nichts ungewöhnliches. Da sie ihren Sternen so nahe sind, werden die äußeren Schichten enorm stark aufgeheizt. Die heißen Gasteilchen bewegen sich dadurch schneller und oft so schnell, dass sie die Gravitationskraft des Planeten nicht mehr halten kann. Ungewöhnlich war aber, dass hier vergleichsweise viel Gas in relativ kurzer Zeit evaporiert ist.

Und jetzt kommt der beste Teil der Geschichte! Ein anderes Weltraumteleskop hatte den Stern beobachtet, den HD 189733b umkreist. Mit dem Röntgenteleskop des Satelliten SWIFT wurde der Stern nur acht Stunden vor den Hubble-Beobachtungen betrachtet. Dabei entdeckten die Wissenschaftler einen enorm starken Röntgenstrahlenausbruch. So wie es auf unserer Sonne Sonnenstürme gibt, sind auch andere Sterne aktiv. Die Erde ist allerdings ausreichend weit von der Sonne entfernt. Uns kann die Sonnenaktivität nicht allzu viel anhaben. HD 189773b wurde aber massiv getroffen – drei Millionen Mal stärker als es die Erde treffen kann. Die Röntgenstrahlung hat die Atmosphäre des Planeten äußerst stark aufgeheizt und so einen Teil davon dazu gebracht, ins All zu entkommen.

So kann man sich das in etwa vorstellen:

Zum Glück hält die Erde ausreichend Sicherheitsabstand zur Sonne. HD 189733b dagegen wird im Laufe der Zeit sicherlich noch mehr seiner Atmosphäre verlieren. Da es sich um einen Gasplaneten handelt, hat er davon zwar jede Menge. Aber dafür bleibt am Ende auch nicht mehr viel von ihm übrig…