HD 209458 b

HD 209458 b ist ein 160 Lichtjahre von der Erde entfernter Exoplanet, der von seinen Entdeckern nach dem altägyptischen Fruchtbarkeits- und Todesgott inoffiziell auch Osiris genannt wird.

Künstlerische Darstellung von Osiris vor seinem Stern HD 209458 mit einem Schweif durch diesen aus der Atmosphäre ausgetragenen Materials

Beschreibung

Der Planet HD 209458 b besitzt eine um ein Drittel geringere Masse als Jupiter, sein Durchmesser ist jedoch aufgrund der durch die Nähe zum Zentralgestirn aufgeheizten Atmosphäre 1,3-mal größer als der des Jupiter. Es ergibt sich somit eine sehr geringe Dichte von etwa 0,3 g/cm³, sodass der Planet über keinen besonders ausgedehnten Kern verfügen kann. HD 209458 b umkreist sein sonnenähnliches Zentralgestirn HD 209458 im Abstand von 6,92 Millionen km, d. h. die Umlaufbahn ist ein Achtel so groß wie die des Merkurs. Die Umlaufzeit beträgt nur 3½ Tage, die mittlere Umlaufgeschwindigkeit rund 140 km/s, die Exzentrizität der Bahn beträgt 0,07. Auf Grund der engen Umlaufbahn und der großen Masse rechnet man Osiris der Klasse der „heißen Jupiter“ zu. Seine Oberflächentemperatur wird auf mindestens 1000 K geschätzt. Spektroskopische Beobachtungen des Transits vor dem Zentralstern mit dem Keck Teleskop lassen auf Grund des Rossiter-McLaughlin-Effekts auf eine retrograde Umlaufbahn schließen.

Entdeckungsgeschichte

Planetentransit

Die Erde befindet sich nur 3 Grad über der Umlaufebene von Osiris, so dass HD 209458 im Jahr 1999 der erste Stern war, bei dem der „Sonnendurchgang“ (Transit) eines Exoplaneten beobacht wurde. Verursacht durch das Vorbeiziehen des Planeten verringert sich die scheinbare Helligkeit des Zentralsterns alle 3½ Tage für 2½ Stunden um 1,6 %. Die Albedo des Planeten selbst, die vom MOST-Satelliten gemessen wurde, ist mit 30 % erstaunlich niedrig und liegt deutlich unter dem Wert von Jupiter (52 %)

Im Jahre 2003 konnte man mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops beobachten, dass die Atmosphäre von Osiris auf Grund der Nähe zum Zentralstern „verdampft“ und einen Schweif bildet, ähnlich wie es bei einem Kometen beobachtbar ist. In der Atmosphäre des Planeten ließen sich Sauerstoff und Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid und Methan nachweisen.^[1]

Im April 2007 konnte das Hubble-Weltraumteleskop erhebliche Mengen Wasserdampf in der Atmosphäre des Planeten nachweisen.^[2] Damit ist HD 209458b der erste Planet außerhalb unseres Sonnensystems, auf dem Wasser nachgewiesen wurde. In nachfolgenden Untersuchungen konnten allerdings keine Wasserdampfspektren bestätigt werden. Der Planet weist einen überwiegend aus Wasserstoff bestehenden atmosphärischen „Schweif“ auf, der sich bis etwa 200.000 km (entspricht etwa dem Durchmesser des Planeten) hinter ihm erstreckt. Die starke Aufheizung der Atmosphäre führt dazu, dass HD 209458 b 100-500.000 Tonnen Wasserstoff pro Sekunde an das umgebende Weltall verliert. Es wird geschätzt, dass der Planet im Laufe seiner rund 5 Mrd. Jahre langen Existenz rund 7 % seiner Masse auf diese Weise verloren hat. Allerdings ist der genaue Mechanismus der Wasserstoffevaporation recht komplex und möglicherweise liegt die Verlustrate auch deutlich niedriger als bislang angenommen.

Mit Hilfe des Spitzer-Weltraumteleskops ist es 2005 gelungen, während eines Transits die Infrarotstrahlung des Planeten zu messen.

Anhang

Belege

1. ↑ Exoplanet mit organischen Molekülen (wissenschaft-aktuell)
2. ↑ Barman, T.S.: Identification of Absorption Features in an Extrasolar Planet Atmosphere (preprint) vom 11. April 2007

Literatur

• Castellano T., Jenkins J., Trilling D.E., Doyle L., Koch D. (2000), Detection of Planetary Transits of the Star HD 209458 in the Hipparcos Data Set, Astrophysical Journal, Volume 532, Issue 1, p. L51-L53
• Charbonneau, D. (2003), HD 209458 and the Power of the Dark Side, Scientific Frontiers in Research on Extrasolar Planets, ASP Conference Series, Vol 294, Edited by Drake Deming and Sara Seager. (San Francisco: ASP) ISBN 1-58381-141-9, 2003, p. 449-456
• Fortney J.J., Sudarsky D., Hubeny I., Cooper C.S., Hubbard W.B., Burrows A., Lunine J.I. (2003), On the Indirect Detection of Sodium in the Atmosphere of the Planetary Companion to HD 209458, Astrophysical Journal, Volume 589, p. 615-622

Weblinks

 Commons: HD 209458 b – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Astronomie.de: Blick in die Atmosphäre eines Exoplaneten (1. Februar 2007)
• Telepolis-Artikel zum Sauerstoff/Kohlenstoff-Nachweis auf Osiris (6. Februar 2004)
• ESA-Pressemitteilung (12. März 2003)
• Mehr zur Entdeckung des Wasserdampfes (11. April 2007)
• Yasushi Suto, Y.Ohta & A.Taruya The Rossiter-McLaughlin effect of transiting extrasolar planetary systems Modellierung und Daten zum Orbit von HD209458b - Script für IAU 9th Asian-Pacif Regional Meeting 2005 (engl.)
• 10.000 Kilometer pro Stunde - Monströser Sturm tobt über fernen Planeten auf Spiegel Online vom 24. Juni 2010
• Wittenmyer et. al. System Parameters of the Transiting Extrasolar Planet Hd 209458B (engl.) in The Astrophysical Journal, 632:1157Ð1167, 2005 October 20 (PDF)