CHEOPS enthüllt fremdartigen Planeten

Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop CHEOPS haben Details des Planeten WASP-189b, einen der heißesten und extremsten bisher bekannten extrasolaren Planeten offenbart.

CHEOPS ist die erste ESA-Mission zur Charakterisierung bereits bekannter Exoplaneten. Acht Monate nach Beginn der Mission wurden jetzt die ersten Daten bekannt gegeben. Die detaillierte Studie über den Exoplaneten WASP-189b wurden vor kurzem zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics angenommen.

Der Exoplanet WASP-189b umkreist den Stern HD 133112, einen der heißesten bekannten Sterne der ein Planetensystem hat. „Das WASP-189-System ist 322 Lichtjahre von uns entfernt und befindet sich im Sternbild Waage“, erklärte Monika Lendl, Hauptautorin der Studie an der Universität Genf und Mitglied des Nationalen Forschungsschwerpunkt PlanetS.

„WASP-189b ist besonders interessant, weil es sich um einen Gasriesen handelt, der sehr nahe seinen Zentralstern umkreist. Es dauert weniger als drei Tage, bis er seinen Stern einmal umrundet. Das heisst, er ist ihm 20 Mal näher als die Erde der Sonne,“ sagte Monika Lendl. Und der Planet ist mehr als 1,5 mal so groß wie Jupiter, der größte Planet unseres Sonnensystems.

Monika Lendl erklärte weiters, dass planetare Objekte wie WASP-189b sehr exotisch sind: Sie haben einen permanente Tagseite, die immer dem Licht des Sterns ausgesetzt ist und entsprechend eine permanente Nachtseite. Das bedeutet, dass sich das Klima völlig von dem der Gasriesen in unserem Sonnensystem, Jupiter und Saturn, unterscheidet. Basierend auf den Beobachtungen mit CHEOPS schätzen wir die Temperatur auf WASP-189b auf 3.200 Grad Celsius. Planeten wie diese werden 'ultraheiße Jupiter' genannt. Bei einer so hohen Temperatur schmilzt Eisen und wird sogar gasförmig. Dieses Objekt ist einer der extremsten Planeten, die wir bisher kennen“, sagte Lendl.

„Wir können den Planeten selbst nicht sehen, da er zu weit entfernt und zu nahe bei seinem Zentralstern ist. Deshalb müssen wir uns auf indirekte Methoden verlassen“, erklärte Lendl. Hierfür verwendet CHEOPS hochpräzise Helligkeitsmessungen: Wenn ein Planet von der Erde aus gesehen vor seinem Stern vorbeizieht, erscheint der Stern für kurze Zeit leuchtschwächer. Dieses Phänomen wird als Transit bezeichnet. „Weil der Exoplanet WASP-189b so nah an seinem Stern ist, ist seine Tagesseite so hell, dass wir sogar das 'fehlende' Licht messen können, wenn der Planet hinter seinem Stern vorbeizieht; dies wird als Bedeckung bezeichnet. Wir haben mit CHEOPS mehrere solcher Bedeckungen von WASP-189b beobachtet. Es scheint, dass der Planet nicht viel Sternenlicht reflektiert. Das führt aber wiederum dazu, dass er sich so stark aufheizt, dass er selbst einiges an Licht abstrahlt.“

Die Forscher glauben, dass der Planet nicht sehr reflektierend ist, da auf seiner Tagseite keine Wolken vorhanden sind, was nicht weiter überraschend ist, da theoretische Modelle besagen, dass sich bei so hohen Temperaturen keine Wolken bilden können.

Co-Autor Willy Benz sagte: „Wir haben auch festgestellt, dass der Transit des Gasriesen eine asymmetrisch Form hat. Dies lässt sich dadurch erklären, dass der Stern selbst dunklere und hellere Zonen an seiner Oberfläche besitzt. Dank CHEOPS-Daten wissen wir, dass sich der Stern so schnell dreht, dass seine Form nicht mehr kugelförmig sondern ellipsoid ist. Der Stern wird an seinem Äquator nach außen gedrückt.“

Der Stern, um den WASP-189b kreist, unterscheidet sich stark von der Sonne. Er ist erheblich größer und um mehr als 2000 Grad Celsius heißer als unsere Sonne. Weil er so heiß ist, erscheint der Stern blau und nicht gelb-weiß wie die Sonne.

Es sind nur eine Handvoll Planeten bekannt, die solch heiße Sterne umkreisen, und dieses System ist bei weitem das hellste. Infolgedessen bildet es einen Maßstab für weitere Studien. Dank der Beobachtungen mit CHEOPS erwarten die Forscher weitere spektakuläre Ergebnisse bei Exoplaneten. Die nächsten Arbeiten sind bereits in Vorbereitung.

30. September 2020/SP
Verein Kuffner-Sternwarte