Wasp-121b: Ein Exoplanet mit einer Eisen-Atmosphäre

Wasp-121b ist kein Exoplanet wie andere: Auf ihm ist es so heiß, dass Eisen verdampft und in den Weltraum entweicht. Außerdem hat er ein Problem mit der Schwerkraft seines Zentralgestirns.

Artikel veröffentlicht am 2. August 2019, 19:15 Uhr, Werner Pluta

Exoplanet Wasp-121b: effizienter Mechanismus für Massenverlust (Bild: Nasa, Esa, J. Olmsted)

Ein Football aus heißem Metall: Wasp-121b gehört zu den merkwürdigsten Exoplaneten, die Forscher bisher im All entdeckt haben. Auf ihm ist es so heiß, dass seine Atmosphäre zum Teil aus gasförmigem Eisen besteht.

Das System des Sterns Wasp-121 befindet sich rund 900 Lichtjahre von der Erde entfernt im Achterdeck des Schiffs, einem Sternbild des Südhimmels. Wasp-121b ist ein sogenannter Hot Jupiter, also ein Gasplanet, der in der Masse etwa der des Jupiter entspricht oder größer ist, und auf dessen Oberfläche eine hohe Temperatur herrscht. Meist kreisen diese Planeten sehr nah um ihren Stern.

Das gilt auch für Wasp-121b. Deshalb auch die hohe Temperaturen. Auf seiner Oberfläche ist es nach Angaben seiner Entdecker über 2.500 Grad Celsius heiß, heiß genug, dass Eisen und Magnesium in gasförmiger Form vorkommen. Sie steigen in die obere Atmosphäre auf, wo sie zusammen mit Wasserstoff und Helium in den Weltraum entweichen.

Schwerkraft kann Eisen und Magnesium nicht halten

Es ist das erste Mal, dass ein solches Phänomen beobachtet wird. "Schwermetalle wurden bereits auf anderen Hot Jupiter gesehen, aber nur in der unteren Atmosphäre", sagte Projektleiter David Sing von der Johns Hopkins University in Baltimore im US-Bundesstaat Maryland. "Also weiß man nicht, ob sie entweichen oder nicht. Bei Wasp-121b haben wir Magnesium und Eisengas so weit weg von dem Planeten beobachtet, dass sie nicht mehr durch Schwerkraft gebunden sind."

Das ist aber nicht das einzige Ungewöhnliche an dem Planeten - auch seine Form ist nicht normal. Denn er hat nicht die Form einer Kugel, sondern ist länglich, eher wie das Spielgerät beim American Football. Grund ist ebenfalls die geringe Entfernung zu seinem Stern. Dessen Schwerkraft zerrt so stark an dem Planeten, dass dieser sich verformt und sogar zu zerreißen droht.

Sing und seine Kollegen haben den Planeten mit dem Space Telescope Imaging Spectrograph des Hubble-Weltraumteleskops beobachtet. Die Hot Jupiter bestehen zum großen Teil aus Wasserstoff, den Hubble sehr gut erfasst. "Deshalb wissen wir, dass dieses Gas relativ leicht von den Planeten entweichen kann", sagte Sing. "Aber im Fall von Wasp-121b strömen das Wasserstoff und Helium fast wie ein Fluss davon und ziehen diese Metalle mit sich. Das ist ein sehr effizienter Mechanismus für Massenverlust."

Ihre Ergebnisse beschreiben die Forscher in der Fachzeitschrift The Astronomical Journal.