Rasante Heizung eines Exoplaneten beobachtet

Wer sich mit Sternphotometrie auskennt, kann sich rund um den kommenden Valentinstag um die Erforschung extrasolarer Planeten verdient machen: Mit einer Wahrscheinlichkeit von (höchstens) 15% wird der Planet des Sterns HD 80606 vor dessen Scheibe vorbeiziehen.

Wenn das der Fall ist und gute Lichtkurven dieses Durchgangs aufgezeichnet werden können, dann verraten sie manches mehr über die physikalischen Parameter einer der exotischsten Welten, die bisher im Orbit um eine fremde Sonne entdeckt wurde. Denn die Umlaufbahn des 2001 entdeckten HD 80606b ist so exzentrisch wie bei keinem anderen bekannten Exoplaneten: Während seines 111,4 Tage währenden Jahres hält sich der Planet meist in Sternferne auf, sogar am Innenrand der habitablen Zone — aber in jedem Periastron stürzt er so nahe auf den sonnenähnlichen Stern zu, dass er für Stunden zu einem »heißen Jupiter« wird, in nur 0,03 Astronomischen Einheiten Abstand. Die Einstrahlung steigt dabei um einen Faktor 828! Mit dem Spitzer Space Telescope konnte 2007 bei 8µm Wellenlänge klar beobachtet werden, wie die Temperatur des Planeten binnen sechs Stunden von 800 auf 1500 Kelvin anstieg — atmosphärenphysikalisch kommt das beinahe einer Explosion gleich.

Da es sich um einen Gasriesen mit vier Jupitermassen handelt, müssen dabei gewaltige Umwälzungen in seiner Atmosphäre stattgefunden haben, mit Stürmen von bis zu 5km/s. Die Hitze wird offenbar in der oberen Atmosphäre aufgenommen und schnell wieder abgegeben, 25 Mal schneller als dies bei der Erdatmosphäre der Fall ist. Natürlich kann Spitzer nur das gemeinsame Infrarotlicht von Stern und Planet messen, aber dessen Temperaturanstieg machte sich klar bemerkbar — und auch ein kurzer Einbruch nahe des Maximums. Ganz offensichtlich hatte Spitzer einen sekundären Transit beobachtet, das heißt, der Planet war hinter dem Stern verschwunden. Damit war die Bahnneigung klar und auch die Masse des Planeten festgelegt, für die es vorher durch den Radialgeschwindigkeitseffekt auf den Stern nur eine Obergrenze gegeben hatte. Spitzer hatte nur 30 Stunden Zeit für die Beobachtungen, so dass ein eventueller primärer Transit vor dem Stern nicht beobachtet werden konnte — aber dazu bietet sich nun rund um den 14. Februar eine gute Gelegenheit. Der Durchgang könnte bis zu 17 Stunden dauern, und HD 80606 hat 9. visuelle Größe: Für so manches Profi-Teleskop ist das schon bedenklich hell. Aber gerade Amateurastronomen, die sich mit präziser Photometrie auskennen, sind eingeladen, den Stern kommende Woche zu überwachen — und zwar mindestens vom 12. bis 16. Februar. Allerdings: Der Helligkeitseinbruch wird wohl nur 0,01 Größenklassen betragen.

Daniel Fischer