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Exoplanet ist blau wie die Erde

Astronomen ermitteln erstmals die wahre Farbe eines Planeten außerhalb unseres Sonnensystems

Zum ersten Mal haben Astronomen die wahre Farbe eines extrasolaren Planeten bestimmt - die Farbe, die wir beim direkten Betrachten des Himmelskörpers sehen würden. Während dies bei nahen Objekten einfach ist, sind die fernen Exoplaneten zu klein und lichtschwach. Erst mit einem Trick und dem Hubble Teleskop ist dies nun gelungen. Der 63 Lichtjahre von uns entfernte Gasriese HD189733b leuchtet demnach in einem strahlenden Blau - ähnlich wie die Erde.
So könnte der Exoplanet HD 189733b von Nahem aussehen - ähnlich blau wie die Erde

So könnte der Exoplanet HD 189733b von Nahem aussehen - ähnlich blau wie die Erde

Innerhalb unseres Sonnensystems ist es einfach: Beim Mars genügt sogar schon ein Blick an den Nachhimmel, um seinen rötlichen Schein zu erkennen. Bei Venus, Merkur und den äußeren Planeten hilft ein Blick mit leistungsstarken optischen Teleskopen. Deutlich schwieriger aber wird dies, wenn der Himmelskörper so weit entfernt ist, dass er selbst mit den auflösungsstärksten Optiken nicht mal mehr als Punkt zu sehen ist. Leider ist genau dies bei den meisten extrasolaren Planeten der Fall. Ihre Existenz und Eigenschaften müssen Astronomen aus indirekten Daten schließen - beispielsweise winzigen Veränderungen in der Bewegung oder dem Licht ihres Muttersterns.

Einer der am besten untersuchten Exoplaneten ist HD 189733b. Dieser heiße Gasriese umkreist seinen Stern sehr eng und liegt nur 63 Lichtjahre von uns entfernt - beides Merkmale, die seine Beobachtung erleichtern. An ihm hat ein internationales Astronomenteam nun auch eine Methode ausprobiert, um die Farbe herauszufinden, die die Atmosphäre des Planeten bei direkter Betrachtung hätte - beispielsweise aus einem Raumschiff.

Farben der Planeten unseres Sonennsystems und des Exoplaneten HD 189733b

Farben der Planeten unseres Sonennsystems und des Exoplaneten HD 189733b

Lichtspektrum verrät wahre Farbe


Dafür nahmen die Forscher den Planeten und seinen Stern mit dem Imaging Spectrograph des Hubble Weltraumteleskops ins Visier. Sie beobachteten den Planeten sowohl dann, wenn er von uns aus gesehen neben dem Stern stand und auch dann, wenn er hinter seinem Stern vorüberzog. Stand er daneben, fing der Spektrograph gemischtes Licht auf: das vom Stern und das von der Planetenoberfläche reflektierte Licht. Verschwand der Planet aber aus dem Blickfeld, erreichte nur das Licht des Sterns das Instrument.


"Wir haben gesehen, dass das Licht des gesamten Systems in den blauen Bereich des Spektrums wandert, wenn der Planet hinter dem Stern steht", berichtet Erstautor Tom Evans von der University of Oxford. Daraus könne man schließen, dass der Planet blau sein müsse. Denn in allen anderen Farbbereichen gab es einen solchen Unterschied nicht. Von nahem gesehen müsste HD 189733b demnach tief kobaltblau erscheinen - ein bisschen ähnlich unserer Erde, wenn man sie aus dem Orbit oder dem nahen Weltraum sieht.

Das leuchtende Blau von HD 189733b ist kein Zeichen für Meere, sondern stammt von Silikatpartikeln in seiner Atmosphäre.

Das leuchtende Blau von HD 189733b ist kein Zeichen für Meere, sondern stammt von Silikatpartikeln in seiner Atmosphäre.

Schwebende Glaspartikel erzeugen die blaue Farbe


Während aber das Blau der Erde durch die Sauerstoffatmosphäre und die blauen Ozeane hervorgebracht wird, herrschen auf dem Exoplaneten HD 189733b alles andere als heimelige Bedingungen: Seine Atmosphäre ist mehr als tausend Grad heiß, Stürme rasen mit 7.000 Stundenkilometern durch sie hindurch. Und: Es regnet Glas. Diese Teilchen sind es auch, die die blaue Farbe erzeugen, wie die Forscher erklären. Denn ihre Daten deuten darauf hin, dass die trübe, turbulente Atmosphäre des Exoplaneten viele Silikatpartikel enthält - und diese streuen bevorzugt blaues Licht.

"Diese neuen Beobachtungen liefern uns ein neues Stück des Puzzles um Merkmale und Atmosphäre von HD 189733b", sagt Evans. Seine Farbe nun direkt bestimmt zu haben, sei eine echte Premiere für einen Exoplaneten und liefere weitere wichtige Erkenntnisse.
(European Space Agency (ESA), 12.07.2013 - NPO)
 
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