HD 209458 b (Atmosphäre eines Gasriesen)

[Spocky]

Bisher konnten Planeten ja immer nur indirekt durch ihren Effekt auf ihre jeweilige Sonne festgestellt werden. Beim Gasriesen HD 209458 b, der sich in etwa 150 Lichtjahren Entfernung von uns befindet, will man jetzt aber herausgefunden haben, dass er durch die Nähe zur Sonne durch den Sonnenwind stetig Material verliert. Wie hat man das herausgefunden? Stellt man fest, dass sein Effekt auf seinen Stern immer kleiner wird, oder hat man direkt dieses Verblasen nachweisen können? Vor allem: Woher weiß man, dass es sich um einen Gasriesen handelt? Ich dachte immer, die könnten nur in größerer Entfernung von der Sonne entstehen, eben weil der Sonnenwind die leichteren Elemente in die Außenbereiche eines Sonnensystems drückt.

Leider steht in den Zeitungen, in denen ich davon gelesen hab, so gut, wie gar nichts darüber drin.

[Bynaus]

So, jetzt habe ich Zeit, um dir zu antworten.

Es ist so, dass HD 209458 b einer von zwei Exoplaneten ist, die ihren Stern bedecken. Das heisst, sie ziehen vor der Sichtlinie Erde-Stern durch, so dass die Helligkeit kurz abfällt. Nun wurde mit dem Hubbleteleskop beobachtet, und es wurde beobachtet, dass die Wasserstoffemission des Sterns stark schwindet, kurz bevor und kurz nachdem der Planet vor dem Stern durchgeht. Dadurch weiss man, dass der Planet von einer gewaltigen "Wasserstoffaura" umgeben sein muss. Anhand der Nähe des Planeten zu seiner Sonne muss man davon ausgehen, dass die Aura "kometenschweifartig" verformt ist.

Dass es sich um einen Gasriesen handelt, weiss man, weil er einen Durchmesser von etwa 1.5 Jupiterdurchmessern hat (herausgefunden bei der Analyse des Transits), und eine Masse von 0.7 Jupitermassen. Da ist kein Spielraum mehr für einen "Superterrestrischen Planeten". (die es wahrscheinlich so nicht gibt).

Der Planet ist wohl weiter draussen in der Akkretionsscheibe entstanden. Danach ist er durch Interaktionen mit der Scheibe immer weiter nach innen gewandert, bis dorthin, wo die Scheibe durch den Sonnenwind leergefegt war.

Ich hoffe, ich konnte all deine Fragen beantworten.

[Bynaus]

Übrigens ist HD 209458 b der erste Planet, bei dem eine Atmosphäre direkt nachgeweisen werden konnte. Während der Planet vor der Sternscheibe durchzog, wurde eine deutliche Absorption in den Natrium-Linien des Sternspektrums gemessen, was darauf schliessen lässt, dass einfach ionisiertes Natrium in der Atmosphäre des Planeten vorkommt.

[LuckyGuy]

Ööööhm....

Bynaus, ist es nicht geradezu zwingend, ja, ein Bestandteil dessen Definition, dass ein Gasriese eine Atmosphäre hat?

[Bynaus]

Ja, aber bis zur Entdeckung von HD 209458 b war gar nicht so klar, dass es sich bei den Extrasolaren Planeten tatsächlich um Gasriesen handelt. Es war zwar anzunehmen, aber es war nicht sicher. So gab es auch die Theorie, es handle sich, zumindest bei den Sternnahen "Hot Jupiters" um riesige terrestrische Planeten. Dank HD 209458 b kann man nun mit Sicherheit sagen, dass (zumindest einer) der "Hot Jupiter" Planeten ein Gasriese ist.

[Spocky]

Hm, Was ist eigentlich zu Sonne des Planeten bekannt? Ist es vielleicht auch möglich, dass sie sich im Roten Riesen Stadium befindet, und deshalb der Gasriese sich näher an ihr befindet, oder ist das alleine auf die Interaktionen (welcher Art auch immer) mit der Scheibe zurückzuführen?

[Bynaus]

Der Stern ist ein G-Stern wie die Sonne von 1.05 Sonnenmassen, der sich in der Hauptreihe befindet. Es ist wirklich nur auf Disk-Planet-Interaktionen zurückzuführen. Denn der Planet kreist in 5 Mio km Entfernung um den Kern der Sonne. Da hat kein roter Riese drin Platz.

[Spocky]

Original geschrieben von Bynaus
Der Stern ist ein G-Stern wie die Sonne von 1.05 Sonnenmassen, der sich in der Hauptreihe befindet. Es ist wirklich nur auf Disk-Planet-Interaktionen zurückzuführen. Denn der Planet kreist in 5 Mio km Entfernung um den Kern der Sonne. Da hat kein roter Riese drin Platz.

Ja, da hast du Recht. Wow, 5 Mio km, das ist ja gerade 1/30stel der Erdumlaufbahn.

Welche Faktoren genau können dabei eine Rolle gespielt haben?

[Nikita]

HD 209458 b...bedeutet das b, dass es der zweite Planet in dem System ist? Wenn ja, wie nahe ist dann HD 209458 a dem Stern?

[Spocky]

Original geschrieben von Nikita
HD 209458 b...bedeutet das b, dass es der zweite Planet in dem System ist? Wenn ja, wie nahe ist dann HD 209458 a dem Stern?

hm, Ich kann mir ehrlich gesagt nicht vorstellen, dass ein Planet in noch geringerer Entfernung um seine Sonne kreist, aber ich lass mich von Bynaus gerne vom Gegenteil überzeugen. Allerdings stand in dem Artikel, in dem ich den Beitrag aufgeschnappt hab, nichts weiteres drin.

[Bynaus]

HD 209458 a ist der Stern des Systems. Der erste und einzige bisher bekannte Planet darin heisst darum HD 209458 b.

Faktoren die eine Rolle gespielt haben können: Dichte der Akkretionsscheibe, Verteilung der Elemente darin, total Masse der Scheibe etc.

[Spocky]

Original geschrieben von Bynaus
HD 209458 a ist der Stern des Systems. Der erste und einzige bisher bekannte Planet darin heisst darum HD 209458 b.

Faktoren die eine Rolle gespielt haben können: Dichte der Akkretionsscheibe, Verteilung der Elemente darin, total Masse der Scheibe etc.

Ach solche Dinge sind das. Ich dachte mir vielleicht, dass vielleicht Wechselwirkungen der einzelnen Planeten untereinander dafür verantwortlich hätten sein können.

[Bynaus]

Das könnte theoretisch auch sein. Modellsimulationen zeigen, dass ein solcher Planet alle anderen Planeten auf seinem Weg nach innen aus dem System schleudert. Es wird vermutet, dass heute alle Sonnensysteme sich in dieser Art und Weise entwickeln. Der Anteil schwerer Elemente ist mittlerweile schon so gestiegen (durch Produktion in Sternen), dass vielleicht gar keine Sonnensysteme wie unseres mehr entstehen können - und alle wie das von HD 209458 b enden.

Übrigens waren es knapp 7 Millionen Kilometer Abstand, nicht 5, wie ich zuerst geschrieben hatte.

[McQueen]

...ein Bestandteil dessen Definition, dass ein Gasriese eine Atmosphäre hat?

Haben Gasriesen normalerweise keine Atmosphäre, da ihre Dichte zu gering ist, um eine solche zu bilden?

[Spocky]

Original geschrieben von McQueen
Haben Gasriesen normalerweise keine Atmosphäre, da ihre Dichte zu gering ist, um eine solche zu bilden?

Es kommt ja nicht auf die Dichte an, ob ein Planet in der Lage ist, eine Atmosphäre zu halten, sondern auf seine Masse, die Nähe zur Sonne und solche Faktoren. Bei einem Gasriesen ist es so, dass quasi der gesamte Planet die Atmosphäre bildet. Es gibt keine wirkliche Grenze. Zwar verfügen sie auch über einen Gesteinskern, doch der ist im Vergleich verschwindend klein und wäre alleine auch nicht in der Lage, die Gase zu halten. Einen Gasplaneten macht aus, dass die gase selbt in der Lage sind, sich gegenseitig zu halten und dadurch kann man halt keine Atmosphäre im eigentlichen Sinn abscheiden.

Ich hoffe mal, dass die Erklärung so stimmig ist, ansonsten musst du halt auf bynaus warten.