Am 9. Januar 2025 haben Astronomen, die das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) nutzen, bedeutende Fortschritte in der Exoplanetenforschung erzielt, indem sie die atmosphärische Zusammensetzung von WASP-166 b analysierten, einem heißen Super-Neptun, der sich etwa 0,067 astronomische Einheiten von seinem Wirtstern entfernt befindet.
WASP-166 b, das etwa siebenmal im Durchmesser und 32-mal in der Masse der Erde entspricht, vollendet eine Umlaufbahn um seinen Stern in nur 5,44 Tagen, was auf seine Nähe zum Stern hinweist. Dies führt zu einer geschätzten Gleichgewichtstemperatur von 1270 Kelvin und klassifiziert es im 'heißen Neptun-Wüstenszenario', einem Bereich, in dem solche Planeten aufgrund der Strahlung des Sterns selten vorkommen.
Der Wirtstern, WASP-166, gehört zur Spektralklasse F9V und ist etwa 20 % größer und massereicher als die Sonne, mit einer effektiven Oberflächentemperatur von 6050 Kelvin und einer Metallizität von 0,19 dex. Mit einem Alter von 2,1 Milliarden Jahren gilt er als relativ jung.
Astronomen unter der Leitung von Andrew W. Mayo von der San Francisco State University verwendeten das NIRISS-Spektrograf und die NIRCam-Kamera, um die Atmosphäre von WASP-166 b zu untersuchen. Ihre Ergebnisse zeigten eine reiche Atmosphäre, die Wasserdampf und Kohlendioxid enthält, sowie Spuren von Ammoniak in geringeren Konzentrationen.
Darüber hinaus deutete die Analyse darauf hin, dass die Atmosphäre hauptsächlich aus Helium und Wasserstoff in Verhältnissen besteht, die typisch für die primordiale solare Nebel sind. Bemerkenswerterweise wurden keine Hinweise auf Kohlenmonoxid gefunden.
Das Kohlenstoff-zu-Sauerstoff-Verhältnis auf WASP-166 b wurde mit 0,282 festgestellt, was erheblich niedriger ist als das seines Wirtsterns (0,41) und der Sonne (0,55) und auf einen einzigartigen Bildungsprozess hindeutet. Die Metallizität der Atmosphäre wurde mit 1,57 dex gemessen.
Forscher vermuten, dass WASP-166 b durch die Akkretion von Planetesimalen entstanden ist, wobei eine mögliche Erosion des Kerns oder eine photo-evaporative Atmosphäre zu ihrem aktuellen chemischen Profil beigetragen haben könnte.
Diese Entdeckung ergänzt die fortlaufende Erforschung von Exoplaneten und verbessert unser Verständnis der planetaren Bildungsprozesse im Universum und könnte potenziell die Frage beantworten, ob wir allein im Kosmos sind.