Das seltene Metall Terbium wurde erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten gefunden. Die Forscher der Universität Lund in Schweden haben außerdem eine neue Methode zur Analyse von Exoplaneten entwickelt, mit der sie genauer untersucht werden können.
KELT-9 b ist der heißeste Exoplanet der Galaxie und umkreist seinen fernen Stern etwa 670 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der Himmelskörper mit einer Durchschnittstemperatur von sagenhaften 4.000 Grad Celsius begeistert seit seiner Entdeckung im Jahr 2016 die Astronomen der Welt. Die neue Studie, angenommen zur Veröffentlichung in Astronomie & Astrophysikenthüllt Entdeckungen über die Atmosphäre des kochend heißen Spinners.
„Wir haben eine neue Methode entwickelt, die es ermöglicht, detailliertere Informationen zu erhalten. Damit haben wir sieben Elemente entdeckt, darunter die seltene Substanz Terbium, die noch nie zuvor in der Atmosphäre eines Exoplaneten gefunden wurde“, sagt Nicholas Borsato, Ph. D. Student der Astrophysik an der Universität Lund.
Terbium ist ein Seltenerdmetall, das zu den sogenannten Lanthanoiden gehört. Die Substanz wurde 1843 von dem schwedischen Chemiker Carl Gustaf Mosander in der Ytterby-Mine in den Stockholmer Schären entdeckt. Die Substanz ist in der Natur sehr selten, und 99 % der weltweiten Terbiumproduktion findet heute im Bergbaugebiet Bayan Obo in der Inneren Mongolei statt.
„Der Fund von Terbium in der Atmosphäre eines Exoplaneten ist sehr überraschend“, sagt Nicholas Borsato.
Die meisten Exoplaneten werden von Astronomen entdeckt, die messen, wie hell Sterne leuchten. Wenn ein Exoplanet vor seinem Stern vorbeizieht, nimmt die Helligkeit des Sterns ab. Dank ihrer fortschrittlichen Messmethode ist es den Forschern gelungen, die dominanten Signale in der Atmosphäre von KELT-9 b herauszufiltern. Dies eröffnet die Möglichkeit, mehr über die Atmosphären anderer Exoplaneten herauszufinden.
„Mehr über die schwereren Elemente zu erfahren, hilft uns unter anderem dabei, das Alter der Exoplaneten und ihre Entstehung zu bestimmen“, erklärt Nicholas Borsato.
Exoplaneten oder extrasolare Planeten sind Planeten, die sich in anderen Sonnensystemen als unserem eigenen befinden. Die erste bestätigte Entdeckung wurde 1992 von einem Exoplaneten gemacht, der einen Neutronenstern umkreist. Drei Jahre später wurde der erste Exoplanet mit einem sonnenähnlichen Stern entdeckt. Seitdem wurden über 5.000 Exoplaneten registriert. Die Existenz von Exoplaneten wirft oft Fragen über die Möglichkeit von Leben anderswo im Universum auf.
„Der Nachweis schwerer Elemente in den Atmosphären ultraheißer Exoplaneten ist ein weiterer Schritt, um zu verstehen, wie die Atmosphären von Planeten funktionieren. Je besser wir diese Planeten kennenlernen, desto größer sind unsere Chancen, in Zukunft die Erde 2.0 zu finden“, schließt Nicholas Borsato .
Mehr Informationen:
NW Borsato et al., The Mantis Network III: Erweiterung der Grenzen der chemischen Suche in ultraheißen Jupitern. Neue Nachweise von Ca I, VI, Ti I, Cr I, Ni I, Sr II, Ba II und Tb II in KELT-9 b, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2304.04285