JWST entdeckt Salz-Wolken auf kaltem Exoplaneten

Der Pink Planet – offiziell GJ 504 b – ist ein rätselhafter Himmelskörper, der seit seiner Entdeckung im Jahr 2013 die Astronomen beschäftigt. Mit einer Masse von etwa 25 Jupitermassen liegt er an der Grenze zwischen Riesenplanet und Braunem Zwerg, einem gescheiterten Stern. Seine Oberflächentemperatur beträgt nur rund 290 Grad Celsius – kühl genug, um als einer der kältesten direkt abgebildeten Begleiter eines Sterns zu gelten. Lange Zeit war unklar, woraus seine rötlich-pinke Atmosphäre besteht.

Ein Team um Aneesh Baburaj von der Northwestern University nutzte das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST), um das schwache Licht des Objekts einzufangen. Mit nur zwei Stunden Beobachtungszeit gelang ihnen ein Spektrum – eine Aufspaltung des Lichts in seine Farbbestandteile, die verrät, welche Moleküle in der Atmosphäre vorkommen. Frühere Versuche mit den größten Teleskopen der Erde waren an der Helligkeit des Objekts gescheitert.

Das Spektrum zeigte Wasser, Methan, Kohlendioxid und Ammoniak. Doch als die Forscher die Daten mit Computermodellen verglichen, passte nichts zusammen. Erst als sie Wolken in die Modelle einbauten, ergab sich ein stimmiges Bild. Die beste Übereinstimmung lieferten Wolken aus Salz – eine Substanz, die in solchen Umgebungen bisher nie direkt nachgewiesen wurde. Die Salzwolken verdecken tiefere Schichten der Atmosphäre und verändern das austretende Licht.

„Das ist der erste direkte Nachweis, dass Salzwolken für das Spektrum eines Objekts entscheidend sind“, sagt Baburaj. Die Entdeckung bestätigt eine theoretische Vorhersage aus dem Jahr 2011. Zudem deutet das Spektrum auf einen ungewöhnlich hohen Anteil schwerer Elemente hin – sogenannter Metalle in der Astronomie. Wie genau GJ 504 b entstanden ist, bleibt offen: Er könnte sich wie ein Planet oder wie ein kleiner Stern gebildet haben.

Die entwickelte Methode eröffnet neue Wege, um andere kalte und lichtschwache Welten zu untersuchen. Selbst die Wolken des Jupiter, die aus Ammoniakeis bestehen, könnten mit ähnlichen Techniken eines Tages direkt analysiert werden. Die Studie wurde im Astronomical Journal veröffentlicht und von der NASA gefördert.