Grazer Forscher modellieren Magnetfeld von Exoplaneten

Der Exoplanet HD 209458b ist der bisher am besten untersuchte extrasolare Planet: Vor rund einem Jahrzehnt hat man bei dem im Jahr 1999 identifizierten Himmelskörper erstmals Sauerstoff und Kohlenstoff in der Atmosphäre nachgewiesen. Grazer Forscher haben nun ein Modell seines Magnetfeldes entwickelt und simuliert und in der aktuellen Ausgabe des Magazins Science publiziert.

Der 150 Lichtjahre von der Erde entfernte Exoplanet HD 209458b liegt im Sternbild Pegasus und ist etwa um ein Drittel größer als Jupiter, der größte Planet unseres Sonnensystems, erklärt Kristina Kislyakova vom Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz im Gespräch mit der APA. Er umkreist sein sonnenähnliches Zentralgestirn in nur 3,5 Tagen - umrundet den Stern allerdings in einem Abstand, der nur etwa fünf Prozent der Entfernung der Erde von der Sonne entspricht.

Durch die ultraviolette Strahlung des Muttersterns ist die Atmosphäre des Planeten immens aufgeheizt. Kislyakova hat versucht, aus den bereits vorhandenen Daten das planetare Magnetfeld des fernen Planeten zu rekonstruieren. "Von der Erde aus gibt es keine Möglichkeit, es direkt zu messen", so die IWF-Forscherin.

"HD 209458b ist ein gutes Beispiel für jupiter-ähnliche Gasriesen, die sich sehr nahe um ihre Sterne bewegen, und damit zugleich extremer Strahlung und Sternenwinden ausgesetzt sind, die mit den Atmosphären wechselwirken", erläuterte Kislyakova. Der hohe Energiefluss des Muttersterns führe dazu, dass sich die auf rund 6.000 Grad aufgeheizte Atmosphäre des Gasriesen weit in den Weltraum erstreckt. Anders als bei der Erde ist dadurch der äußerste Teil der Atmosphäre nicht vollständig von einer Magnetosphäre schützend umgeben. Eine starke Magnetosphäre könnte ein Schutzschild gegen das anströmende stellare Plasma darstellen und die Evolution eines Planeten zu einer habitablen Welt beeinflussen.

Nachdem das Team um die Grazer Forscherin sogenannte Transitbeobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops analysiert hat und auf eine starke Absorption des Lichts in einer Wasserstofflinie des Exoplaneten gestoßen ist, versuchten die Forscher mithilfe von komplexen Computermodellen die Hubble-Beobachtungen zu erklären. Sie gehen nun davon aus, dass der Sternenwind direkt auf jenen Teil der Atmosphäre trifft, der außerhalb des planetaren Magnetfeldes liegt. "Unsere Untersuchungen haben ergeben, dass das Magnetfeld von HD 209458b schwach ausgebildet ist und nur rund zehn Prozent des Magnetfeldes von Jupiter beträgt. Dennoch sei es offensichtlich stark genug, um zu verhindern, dass die Planetenatmosphäre vollständig von den Sternenwinden weggeblasen wird", so Kislyakova.