Sonnenuntergang in Kassel (Lara Bendig)

Freitag, 31. März 2023

JWST: Erfolgreiche Temperaturmessung eines Exoplaneten

 Mit dem James Webb Space Teleskop JWST (MIRI) ist es nun erstmal gelungen, die Oberflächentemperatur eines erdgroßen Gesteinsplaneten zu messen.

Es ist der Exoplanet Trappist -1b.

Das erste Bild zeigt das Verfahren: Mit einem IR-Filter (13500 nm bis 16600 nm) registriert man das Licht von Stern und Planet während des Umlaufs. Die Gesamthelligkeit (und nur die ist bestimmbar) sinkt wenn der Planet hinter dem Stern steht.

Daraus kann die Stärke der Strahlung bei dieser Wellenlänge gemessen werden. Das ergibt mit den Strahlungsgesetzen die Oberflächentemperatur.

Zur Kontrolle wurden die Messungen bei 12500 nm wiederholt.

Im zweiten Bild sieht man eine Temperaturskala. Oben stehen die gemessenen Temperaturen von Erde, dem Planet und Merkur. Unten sieht man die Planetentemperaturen für zwei Modelle:

Sehr geut passt ein Modell für eine gebundene Rotation (der Planet zeigt seinem Stern immer die gleiche Seite, dadurch gibt es keinen Wärmeaustausch) bei einer atmosphärenfreien dunklen Oberfläche.

500 K entsprechen etwa 230°C.

Lässt man eine Planetenrotation zu, so kühlt sich die Oberfläche auf 125°C ab.

Merkur bekommt von unserer Sonne 1,6 mal mehr Energie als Trappist 1b von seinem Stern.

credit: ESA/NASA/CSa/JWST






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