Am Morgen ist es bewölkt. Nachts klar.
Seltsam? Für WASP-94a b ist es das Standardverfahren.
Dieser Gasriese liegt 700 Lichtjahre von der Erde entfernt und wurde vor über zehn Jahren entdeckt. Niemand konnte es gut sehen. Jetzt hat uns das James Webb-Weltraumteleskop der NASA unseren ersten tatsächlichen Wetterbericht für diesen Ort vorgelegt. Es ist chaotisch. Und nützlich.
Die Methode
Wir können kein Foto von diesem Planeten machen. Zu weit weg. Im Vergleich zu seinem Stern zu schwach. Also beobachten wir die Schatten. Der Planet kreuzt alle vier Tage das Gesicht seines Sterns. Dies wird als Transit bezeichnet.
Während er vorbeizieht, beobachten wir, wie das Licht des Sterns abnimmt. Diese Verdunkelung verrät uns die Größe. Aber hier ist der Trick. Wir betrachten das Licht, das durch die obere Atmosphäre des Planeten durchdringt, während es hinter dem Stern untergeht oder vor ihm aufsteigt. Die Atmosphäre saugt bestimmte Lichtfarben auf.
Die zurückbleibenden Chemikalien sind wie ein Fingerabdruck.
Normalerweise bringen dicke Wolken das durcheinander. Sie blockieren alles. Nur weißes Rauschen.
Aber WASP-96a b (Moment, 94a b) ist durch Gezeiten blockiert. Es dreht sich mit seiner Umlaufbahn. Eine Seite brennt im ewigen Tageslicht. Der andere friert in endloser Nacht ein. Wie unser Mond, aber heißer. Und näher. Viel näher.
Zwei Welten in einer
Diese Ausrichtung ermöglicht es Wissenschaftlern, zwei verschiedene Kanten getrennt zu betrachten. Die vordere „Morgen“-Kante und die nachlaufende „Abend“-Kante.
JWST hat beide überprüft.
Der Unterschied war krass.
Die Morgenseite ist voller bauschiger Wolken.
Die Abendseite ist sauber. Fast nackt.
Das sind nicht die Wasserdampfwolken deiner Oma. Die Rede ist von Magnesiumsilikat. Eisen. Magnesiumsulfid.
Verdampftes Gestein. Im wahrsten Sinne des Wortes geschmolzenes Zeug, das in der Luft kondensiert.
Sagnick Mukherjee von der Arizona State University leitete die Studie. Er war überrascht. Nicht nur bei den Wolken. Durch die Lücke.
„Es war wirklich überraschend, wie unterschiedlich zwei Hälften desselben Planeten sind“, sagte er.
Sein Punkt: Wenn wir davon ausgehen, dass das Wetter gleichmäßig ist, erhalten wir schlechte Daten. Wir können die Zusammensetzung nicht richtig messen, wenn wir die Prognose ignorieren.
Wind und Nebel
Warum die Trennung?
Winde.
Große Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht erzeugen starke Jetstreams. Sie schieben Luft herum. In der kühlen Nacht bilden sich Wolken. Dann eilen sie dem Morgen entgegen. Die Hitze verbrennt sie.
Wie der Morgennebel, der sich unter einem Sonnenaufgang lichtet. Aber der Nebel ist flüssiges Metall.
Klingt nicht poetisch?
„Die Daten zeigen es einfach wunderbar deutlich.“
Heather Knutson vom Caltech war nicht beteiligt, kennt aber die Daten. Sie sieht den Unterschied sofort.
Warum es wichtig ist
Exoplaneten sind keine statischen Kugeln. Sie atmen. Sie haben Patches.
Früher haben wir einfache Modelle verwendet. Gehen Sie von einer Durchschnittstemperatur aus. Eine durchschnittliche Wolkendecke.
Das führt zu falschen Antworten.
„Wir wissen, dass viele Exoplaneten Wolken haben, und Wolken mögen es wirklich nicht, einheitlich zu sein“, bemerkte Knutson.
Man kann nicht nur einen Teil betrachten und das Ganze erraten. Nicht mehr. Die Daten erfordern bessere Karten. Mehr Respekt vor dem Chaos.
Was fehlt uns sonst noch, weil unsere Modelle zu einfach waren?
Wer weiß.
Wir werden weiter suchen. Die Teleskope fangen gerade erst an.
