Weltraumteleskop lüftet Geheimnis von Gesteinswolken auf Exoplanet

Stellen Sie sich einen Planeten vor, auf dem die Wolken nicht aus Wasser bestehen, sondern aus geschmolzenem Gestein. Genau das haben Astronomen der Johns Hopkins University nun auf einem fernen Exoplaneten namens WASP-94A b entdeckt. Ein Exoplanet ist ein Planet, der einen anderen Stern als unsere Sonne umkreist. WASP-94A b ist ein sogenannter 'Heißer Jupiter' – ein Gasriese, der seinem Stern extrem nahe ist, viel näher als der Merkur unserer Sonne. Die Temperaturen auf seiner Tagseite übersteigen 1.000 Grad Celsius.

Mit dem James-Webb-Weltraumteleskop, dem leistungsstärksten Teleskop der Menschheit, gelang es dem Team um Professor David Sing, die Wolken des Planeten zu analysieren. Bisher galten Wolken auf solchen Planeten als Hindernis – wie ein beschlagener Fenster, der den Blick versperrt. 'Ich habe 20 Jahre lang Exoplaneten erforscht, und Wolken waren immer ein Dorn im Auge', erklärt Sing. 'Jetzt konnten wir nicht nur den Blick klären, sondern auch herausfinden, woraus die Wolken bestehen und wie sie sich verhalten.' Die Forscher beobachteten, wie der Planet vor seinem Stern vorbeizog, und maßen das Licht an der Vorder- und Rückseite. Dabei zeigte sich ein extremes Wetterphänomen: Auf der Morgenseite, wo die Nacht in den Tag übergeht, bilden sich Wolken aus Magnesiumsilikat – einem Mineral, das in irdischem Gestein vorkommt. Diese Wolken verdampfen jedoch, sobald sie in die sengende Hitze der Tagseite gelangen, ähnlich wie morgendlicher Nebel in der Sonne verschwindet.

Die Abendseite des Planeten hingegen ist wolkenfrei. Das erlaubte den Forschern erstmals, die Atmosphäre ungestört zu untersuchen. Bisherige Messungen, die die Wolken mit einbezogen, deuteten auf eine Zusammensetzung hin, die hunderte Male mehr Sauerstoff und Kohlenstoff enthielt als der Jupiter – ein Wert, der mit den Theorien zur Planetenentstehung nicht vereinbar war. Die neuen, klaren Daten zeigen jedoch, dass WASP-94A b dem Jupiter viel ähnlicher ist als angenommen. 'Das ist ein bedeutender Fortschritt für die Planetenforschung', sagt Erstautor Sagnick Mukherjee. 'Wir können nun endlich die wahre Zusammensetzung solcher Welten bestimmen.'

Die Forscher verglichen ihre Ergebnisse mit acht anderen heißen Gasriesen und fanden denselben Wolkenzyklus auf zwei weiteren Planeten: WASP-39 b und WASP-17 b. Das deutet darauf hin, dass solche Gesteinswolken und die Jupiter-ähnliche Zusammensetzung im Universum keine Seltenheit sind. Professor Sing plant nun, seine Methode auf Gasriesen anzuwenden, die in der bewohnbaren Zone ihrer Sterne kreisen – also in einer Entfernung, in der flüssiges Wasser existieren könnte. Die Studie zeigt, wie das James-Webb-Teleskop selbst extreme Welten entschlüsseln kann und uns dem Verständnis des Kosmos einen Schritt näher bringt.