Eine neue Studie des Exoplaneten WASP-121b, einem ultraheißen Jupiter, hat traditionelle Theorien zur Planetenentstehung in Frage gestellt. Die Forschung, die von einem Team der School of Earth and Space Exploration der Arizona State University (ASU-SESE) durchgeführt wurde, legt nahe, dass dieser Gasriese möglicherweise in der Nähe seines Sterns entstanden ist, im Gegensatz zu der vorherrschenden Annahme, dass solche Planeten an den Rändern von Sternensystemen entstehen.
Der aktuelle Exoplaneten-Zensus umfasst 5.832 bestätigte Kandidaten, wobei mehr als 7.500 noch auf eine Bestätigung warten. Die meisten dieser bestätigten Exoplaneten sind Gasriesen, die von Neptun-ähnlichen Körpern bis hin zu solchen reichen, die Jupiter und Saturn ähneln oder deren Größe und Masse um ein Vielfaches übertreffen. Astronomen haben traditionell angenommen, dass diese Gasriesen in den äußeren Regionen ihrer Sternensysteme entstehen, wo die Temperaturen niedrig genug sind, damit Gase wie Wasserstoff und Helium sowie flüchtige Verbindungen kondensieren oder gefrieren können.
Die Entdeckung zahlreicher Gasriesen, die in der Nähe ihrer Sterne umkreisen, bekannt als "Heiße Jupiter", hat jedoch Fragen aufgeworfen, ob diese Planeten nach ihrer Entstehung zu ihren endgültigen Bahnen wandern. Das ASU-SESE-Team, das Teil des Roasting Marshmallows-Programms ist, konzentrierte sich auf die Untersuchung der Atmosphären von heißen und ultraheißen Jupitern mit dem Immersion GRating INfrared Spectrograph (IGRINS)-Instrument, das Teil des Gemini South-Teleskops in Chile ist.
Die Analyse von WASP-121b durch das Team ergab ein hohes Verhältnis von Gestein zu Eis in seiner Atmosphäre, was darauf hindeutet, dass es während seiner Entstehung einen Überschuss an Gesteinsmaterial akkumulierte. Diese Entdeckung legt nahe, dass sich der Planet näher an seinem Stern gebildet hat, als bisher angenommen, was das traditionelle Modell der Entstehung von Gasriesen in Frage stellt. Der Grund für diese unerwartete Entdeckung liegt in den extremen Temperaturen auf der Tagseite von WASP-121b, die so hoch sind, dass Gestein und Metalle in die Atmosphäre verdampfen. Starke Winde transportieren dann diese verdampften Stoffe zur Nachtseite, wo sie kondensieren und zu einem Phänomen führen, das als "Metallregen" bekannt ist.
Diese Forschung unterstreicht die Bedeutung der Untersuchung von Exoplanetenatmosphären, um Erkenntnisse über ihre Entstehung und Entwicklung zu gewinnen. Die Ergebnisse des Teams zeigen, dass unser Verständnis der Planetenentstehung noch immer im Wandel ist und dass neue Entdeckungen unsere bestehenden Modelle weiterhin in Frage stellen.