Heiße Jupiter stark bewölkt

Riesenplaneten auf extrem engen Umlaufbahnen zeigen ihrem Stern vermutlich stets dieselbe Seite. Dadurch heizt sich eine Hälfte des Planeten stark auf, während die andere Hälfte im permanenten Schatten liegt. Die Temperatur auf der Nachtseite solcher „Heißen Jupiter“ sollte theoretischen Modellen zufolge stark von der Energiemenge abhängen, die der Stern dem Planeten auf der Tagseite zuführt. Die Beobachtung zwölf solcher Gasriesen widerspricht nun allerdings dieser Vorhersage: Die untersuchten Planeten weisen auf ihrer Nachtseite eine nahezu einheitliche Temperatur auf, wie Astronomen im Fachblatt „Nature Astronomy“ berichten.

Dylan Keating von der McGill University im kanadischen Montréal und seine Kollegen stellten auf den zwölf Riesenplaneten sehr unterschiedliche Tagestemperaturen fest. Die Werte reichen von 700 bis 3000 Grad Celsius und sind – wie erwartet – unmittelbar von der eingestrahlten Energiemenge abhängig. Ohne Atmosphäre sollte die Nachtseite des Planeten alle Wärme ins Weltall abgeben und auf eine Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt abkühlen. Eine Atmosphäre würde jedoch zu einem Wärmefluss von der heißen Tag- zur kalten Nachtseite führen. Deshalb müsste die Nachttemperatur von der Tagestemperatur – und damit ebenfalls von der eingestrahlten Energie – abhängen, so das Ergebnis von Atmosphärenmodellen.

Die Beobachtungen von Keating und seinem Team liefern jedoch eine nahezu konstante Nachttemperatur um 800 Grad Celsius, die lediglich bei extrem heißen Planeten ein wenig höher liegt. Die Ursache für die Diskrepanz zwischen Theorie und Wirklichkeit liege vermutlich in den vereinfachten Annahmen der Modelle: In den Planetenatmosphären gibt es demzufolge keine Wolken. Eine dichte Wolkendecke in der Hochatmosphäre könnte die Messwerte aber erklären, so die Wissenschaftler um Keating. Die Wolken bestünden vermutlich nicht aus Wasserdampf, sondern aus relativ großen Körnchen aus Mangansulfid oder Silikaten. Um die Atmosphären heißer Jupiter vollständig zu verstehen, müsste man also Modelle entwickeln, die auch die Wolkenbildung berücksichtigen.