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Forscher: Auf riesigem Exoplaneten könnte es Eisen regnen

Forscher haben einen ultraheißen Riesenplaneten beobachtet, auf dem sie Eisenregen vermuten. Auf der Tagseite des extremen Exoplaneten herrschen Temperaturen von mehr als 2400 Grad Celsius - genug, um Metalle zu verdampfen, wie die Europäische Südsternwarte (ESO) in Garching mitteilte. Starke Winde tragen den Eisendampf dann zur kühleren Nachtseite des Planeten, wo er zu Eisentröpfchen kondensiert.

Die Forscher nutzten für ihre Beobachtungen das Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile. "Man könnte sagen, dass es auf diesem Planeten abends regnerisch wird, nur dass es Eisen regnet", erklärte David Ehrenreich von der Universität Genf. Er leitete eine Studie über den ungewöhnlichen Exoplaneten, die jetzt in der Zeitschrift "Nature" veröffentlicht wurde.

Der ferne Planet trägt die Bezeichnung WASP-76b und befindet sich etwa 390 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Fische. Das seltsame Phänomen des Eisenregens geht auf den Umstand zurück, dass der Planet seinem Mutterstern immer nur eine Seite zuwendet, nämlich seine Tagseite. Die kühlere Nachtseite bleibt dagegen in ewiger Dunkelheit.

Damit besitzt WASP-76b - wie auch der Mond auf seiner Umlaufbahn um die Erde - eine durch Gezeitenkräfte verursachte sogenannte "gebundene Rotation": Die Rotation um seine Achse dauert genauso lange wie die Umrundung des Sterns.

Auf seiner Tagseite erhält der ultraheiße Himmelskörper von seinem Mutterstern tausendmal mehr Strahlung als die Erde von der Sonne, wie die Wissenschaftler weiter berichteten. WASP-76b ist demnach so heiß, dass sich die Moleküle in Atome aufspalten und Metalle wie Eisen in die Atmosphäre verdampfen.

Zugleich verursacht der extreme Temperaturunterschied zwischen Tag- und Nachtseite starke Winde, die den Eisendampf von der extrem heißen Tagseite auf die kühlere Nachtseite transportieren - dort sinken die Temperaturen auf etwa 1500 Grad Celsius. Hinzu kommt, dass WASP-76b der neuen Studie zufolge nicht nur unterschiedliche Tag-Nacht-Temperaturen aufweist, sondern auch eine ausgeprägte Tag-Nacht-Chemie.

Denn mit dem neuen Instrument "Espresso" am VLT der ESO in der chilenischen Atacama-Wüste identifizierten die Astronomen im Fall von WASP-76b erstmals chemische Veränderungen auf einem extrem heißen Gasriesenplaneten: Sie entdeckten eine starke Signatur von Eisendampf in der Abendzone, die die Tag- von der Nachtseite des Planeten trennt.

"Überraschenderweise sehen wir den Eisendampf jedoch nicht am Morgen", erklärte Ehrenreich. Der Grund dafür sei, dass "es auf der Nachtseite dieses extremen Exoplaneten Eisen regnet".

"Die Beobachtungen zeigen, dass in der Atmosphäre der heißen Tagseite von WASP-76b Eisendampf im Überfluss vorhanden ist", fügte María Rosa Zapatero Osorio, Astrophysikerin am Zentrum für Astrobiologie in Madrid und Vorsitzende des "Espresso"-Wissenschaftsteams hinzu. "Ein Bruchteil dieses Eisens wird aufgrund der Rotation des Planeten und der atmosphärischen Winde in die Nachtseite eingetragen. Dort trifft das Eisen auf viel kühlere Umgebungen, kondensiert und regnet herunter."