Erste zweidimensionale Karte eines Exoplaneten

Ein leicht nach rechts verschobener heller Bereich nimmt etwas weniger als die Hälfte der Planetenkarte ein.
Die erste zweidimensionale Karte eines Planeten bei einem anderen Stern

Seattle (USA) – Astronomen ist es erstmals gelungen, ein zweidimensionales Bild eines Planeten zu erhalten, der einen anderen Stern umkreist. Es handelt sich nicht um ein Foto, sondern um eine aus gemessenen Helligkeitsvariationen errechnete Karte. Da die Messungen im infraroten Strahlungsbereich erfolgt sind, gibt die Karte die Temperaturverteilung auf dem Planeten wieder. Sie zeigt dass die Tagseite des Himmelskörpers wärmer ist als die Nachtseite, berichten die Forscher im Fachblatt „Astrophysical Journal Letters“.

„Eine der größten Herausforderungen bei der Untersuchung extrasolarer Planeten ist, dass wir die Oberflächen dieser Himmelskörper nicht durch direkte Beobachtungen auflösen können“, schreiben Carl Majeau, Eric Agol und Nicolas Cowan von der University of Washington in Seattle. Doch es gibt eine Lösung für das Dilemma, die in der Astronomie bereits in verschiedenen anderen Situationen zur Anwendung kommt. Zieht nämlich ein Himmelskörper hinter einem anderen vorüber, so lassen sich aus der Lichtkurve beim Verschwinden und beim Auftauchen Informationen über die zweidimensionale Helligkeitsverteilung auf dem bedeckten Objekt gewinnen.

Majeau, Agol und Cowan wendeten dieses Bedeckungs-Verfahren auf den Planeten HD 189733b an, der einen unserer Sonne ähnelnden Stern umkreist, der rund 63 Lichtjahre von uns entfernt ist. Der Exoplanet ist ein so genannter „heißer Jupiter“, ein Gasriese, der den Stern auf einer extrem engen Umlaufbahn umkreist – er braucht nur 2,2 Tage für einen Umlauf. Der Orbit des Planeten liegt dabei gerade so, dass der Planet von der Erde aus gesehen regelmäßig vor und hinter dem Stern vorüberzieht. Damit konnten die Forscher das Bedeckungs-Verfahren auf HD 189733b anwenden. Die enge Umlaufbahn bietet zudem einen weiteren Vorteil: Die Astronomen können davon ausgehen, dass der Planet gebunden rotiert, seinem Stern also stets die gleiche Seite zeigt. Somit können die Wissenschaftler problemlos Daten mehrerer Bedeckungen des Planeten addieren.

Die von den drei Astronomen mit dem Bedeckungs-Verfahren erstellte Karte zeigt, dass der heißeste Punkt auf der Oberfläche des Planeten nicht exakt dem Stern zugewandt ist, sondern auf dem Äquator um knapp 22 Grad nach Osten verschoben ist. Das Forscherteam deutet diese Verschiebung als Indiz für starke Winde in der Atmosphäre des großen Gasplaneten.