Wetterbericht für einen Exoplaneten

Auf dem tausend Lichtjahre entfernten Planeten HAT-P-7b ist es einmal am Vormittag, einmal am Nachmittag am wärmsten. Das zeigt die Auswertung von Helligkeitsmessungen mit dem Weltraumteleskop Kepler durch ein Forscherteam aus Großbritannien. Es ist das erste Mal, dass Astronomen der Nachweis einer Wetteränderung auf einem Planeten gelang, der einen anderen Stern umkreist. Auslöser des Wetterphänomens seien vermutlich Änderung von Windgeschwindigkeit und Bewölkung, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“. 

„Unsere Entdeckung von Variationen in der Atmosphäre eines Exoplaneten zeigt, dass wir jetzt in der Lage sind, zeitliche Änderungen des planetaren Wetters außerhalb unseres Sonnensystems zu untersuchen“, erläutern David Armstrong von der University of Warwick im britischen Coventry und seine Kollegen. „Bedenkt man, wie viele unterschiedliche Arten von Exoplaneten bislang entdeckt wurden – darunter Typen, die es in unserem Sonnensystem nicht gibt –, werden wir künftig ganz neue Modelle brauchen, um die dynamischen Veränderungen dieser Atmosphären zu beschreiben.“ Mit Blick auf geplante, auf die Beobachtung von Exoplaneten spezialisierte Weltraummissionen sehen die Forscher daher die Entstehung eines reichhaltigen neuen Forschungsgebiets voraus. 

HAT-P-7b ist ein Riesenplanet mit der 1,8-fachen Jupitermasse. Er umkreist seinen Zentralstern, der etwa doppelt so groß ist wie unsere Sonne, alle 2,2 Tage auf einer sehr engen Umlaufbahn. Seine Rotation ist dadurch vermutlich gebunden: Ähnlich wie der Mond der Erde stets dieselbe Seite zeigt, weist der Planet seinem Stern immer dieselbe Hemisphäre zu. Der wärmste Punkt seiner mit durchschnittlich 2000 Grad Celsius sehr heißen Atmosphäre liegt aber, wie die Auswertungen von Armstrong und seinen Kollegen zeigen, nicht immer dort, wo der Stern am höchsten am Himmel steht, sondern mal östlich und mal westlich davon.

Die Veränderungen zeigen sich dabei auf einer Zeitskala von einigen Zehn bis zu mehreren Hundert Tagen. Die Forscher vermuten, dass Änderungen in der Geschwindigkeit einer starken äquatorialen Windströmung zu den Wettervariationen führen. Da es auf der Nachtseite des Planeten deutlich kühler ist, könnten dort nach Ansicht von Armstrong und seinen Kollegen exotische Stoffe kondensieren und als Wolken auf die Tagseite gelangen, wo sie wieder verdampfen. Änderungen der Windverhältnisse könnten dann auch die Bewölkung beeinflussen und so die Wetteränderung erklären.