Kelt 9 heißt der Stern (links), Kelt 9b dessen sehr naher und heißer Begleiter. Weil, wie so oft in der Astronomie, beide recht weit weg sind, gibt es keine Fotos. Das sichert allerdings bei der Nasa beschäftigten Künstlern ihren Job. Von einem davon stammt dieses Bild. Foto: Foto: NASA/JPL-Caltech
© Foto: NASA/JPL-Caltech

Die etwas anderen Exoplaneten Eine Extremwelt mit Molekülspaltungs-Kühlung

Kelt klingt ein bisschen nach "kalt". Doch Kelt-9b ist heißer als mancher Stern. Das fasziniert Astronomen, auch wenn sie dort nach Leben nicht suchen müssen.

Der bislang heißeste bekannten Exoplanet ist wirklich sehr, sehr heiß. Die Temperaturen dort sind so extrem, dass in seiner Gasatmosphäre wahrscheinlich sogar Wasserstoff-Moleküle zerbersten.

Das schließt ein Team von Astronomen um Megan Mansfield von der University of Chicago aus Modellrechnungen, die auf Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop «Spitzer» der US-Raumfahrtbehörde Nasa beruhen.

Im Fachblatt «The Astrophysical Journal Letters» stellen die Forscher jetzt ihre Ergebnisse vor.

Exoplaneten sind Planeten außerhalb unseres eigenen Sonnensystems.

670 Lichtjahre, 4300 Grad

Die Forscherinnen und Forscher untersuchten den 2017 entdeckten Exoplaneten Kelt-9b in rund 670 Lichtjahren Entfernung von der Erde. Er kreist so nah um seinen Stern, dass er auf seiner Tagseite bis zu 4300 Grad Celsius heiß wird - heißer als jeder andere bekannte Planet und sogar als mancher Stern.

«Diese Art Planet hat so extreme Temperaturen, dass er sich ziemlich von vielen anderen Exoplaneten unterscheidet», kommentiert Mansfield in einer Nasa-Mitteilung.

Kelt-9b ist ein Gasriese mit knapp der dreifachen Masse des Jupiters. Er gehört damit in die Klasse der «heißen Jupiter». Seinen Stern umrundet er in nur 1,5 Tagen in einer sogenannten gebundenen Rotation. Das heißt, er kehrt ihm dabei stets dieselbe Seite zu, wie etwa auch der Mond der Erde immer dieselbe Seite zeigt.

Zum Vergleich: Der echte Jupiter in unserem Sonnensystem benötigt 12 Jahre für einen Umlauf um die Sonne.

Überraschend starker Wärmefluss

Mit dem «Spitzer»-Weltraumteleskop hatten die Wissenschaftler den Temperaturunterschied zwischen Tag- und Nachtseite gemessen. Dieser Unterschied ist demnach nicht besonders groß, so dass es offenbar einen erheblichen Wärmetransfer von der Tag- zur Nachtseite des Planeten gibt muss.

Dieser Wärmetransfer geht in Form von heißen Winden und Strahlung vonstatten.

Einen Teil der Hitze schluckt dabei Modellrechnungen zufolge offensichtlich die Aufspaltung von Wasserstoffmolekülen (H2) in einzelne Atome. Die Moleküle werden demnach auf der Tagseite von der Hitze auseinandergerissen, auf der etwas kühleren Nachtseite fügen sie sich dann wieder zusammen.

Extremwinde oder Molekülspaltung

«Wenn man die Wasserstoff-Aufspaltung nicht einbezieht, bekommt man wirklich schnelle Winde von 60 Kilometern pro Sekunde», berichtet Mansfield über die Modellrechnungen. Diese hohen Windgeschwindigkeiten von umgerechnet 216 000 Kilometern pro Stunde seien aber sehr unwahrscheinlich.

Kelt-9b besitzt zwar extreme Temperaturen und ist der heißeste bekannte Exoplanet. Die Erkenntnisse dürften jedoch auch für andere Planeten von Bedeutung sein, erläutert Mansfield. «Es gibt einige heiße Jupiter und ultraheiße Jupiter, die nicht ganz so heiß sind, aber immer noch warm genug, dass dieser Effekt stattfinden sollte.»

Der erste Exoplanet überhaupt wurde 1995 entdeckt - Ergebnis eines fast beispiellosen Wettlaufes mehrerer Wissenschaftlerteams. 2019 erhielten die beiden Forscher, die ihn gewonnen hatten, einen Nobelpreis.

Stand Mitte Januar sind derzeit 4108 Exoplaneten bekannt und bestätigt.

Ein Fokus der nach wie vor intensiven Suche nach diesen Himmelskörpern sind möglicherweise bewohnbare oder bereits Leben beherbergende Varianten.

(rif/dpa)

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