Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat detaillierte Einblicke in die Atmosphäre des frei umherziehenden Planeten SIMP-0136 geliefert und damit unser Verständnis von sternenlosen Welten revolutioniert. Diese Entdeckungen, veröffentlicht in Fachzeitschriften wie Astronomy & Astrophysics und The Astrophysical Journal Letters, beleuchten die Entstehung und Entwicklung von Planeten, die keinen Stern umkreisen.
SIMP-0136, etwa 20 Lichtjahre von der Erde entfernt, ist ein Objekt von planetarer Masse mit der 12,7-fachen Masse Jupiters und einer schnellen Rotation von nur 2,4 Stunden. Diese Eigenschaften machen es zu einem idealen Forschungsobjekt für die Exo-Meteorologie. Die detaillierte Analyse der atmosphärischen Zusammensetzung, Temperatur und der intensiven Polarlichter dieses Himmelskörpers enthüllt eine Welt, die sich stark von unseren Vorstellungen unterscheidet. Eine der bemerkenswertesten Beobachtungen ist das Vorhandensein einer thermischen Inversion in der Atmosphäre von SIMP-0136, bei der die Temperatur mit zunehmender Höhe ansteigt – das Gegenteil dessen, was auf der Erde geschieht. Dies wird durch die intensive Polarlichterscheinung verursacht, die die obere Atmosphäre um bis zu 250 Grad Celsius aufheizt. Diese Polarlichter sind vergleichbar mit den irdischen Polarlichtern, aber deutlich intensiver und werden durch starke Magnetfelder angetrieben, die Elektronen auf Energien zwischen 100 und 1.000 keV beschleunigen können. Die Stärke des Magnetfeldes von SIMP-0136 wird auf 3.000 Gauss geschätzt, was weit über dem Magnetfeld des Jupiters liegt.
Die Beobachtungen des JWST zeigten auch eine konstante Wolkendecke auf SIMP-0136, die sich von der variablen Bewölkung auf der Erde unterscheidet. Diese Wolken bestehen nicht aus Wasser, sondern aus Silikatkörnern, ähnlich wie Sand. Die Forscher vermuten auch Taschen von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid in der Atmosphäre, deren chemisches Zusammenspiel noch weiter erforscht werden muss. Die Oberflächentemperatur von SIMP-0136 liegt bei etwa 825 Grad Celsius, aber die Polarlichter führen zu einem zusätzlichen Temperaturanstieg in der oberen Atmosphäre, was die bisherigen Modelle zur Temperaturbeeinflussung durch Bewölkung in Frage stellt.
Die detaillierte Charakterisierung von Objekten wie SIMP-0136 ist eine wichtige Vorbereitung für die direkte Beobachtung von Exoplaneten mit zukünftigen Missionen wie dem Nancy Grace Roman Space Telescope, das 2027 starten soll. Die Erkenntnisse über SIMP-0136 liefern entscheidende Einblicke in die dreidimensionale Komplexität von Gasriesen-Atmosphären und könnten unser Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Planeten, sowohl innerhalb als auch außerhalb unseres Sonnensystems, grundlegend verändern. Diese Entdeckung erweitert unser Wissen über die atmosphärischen Prozesse auf sternenlosen Welten und liefert wertvolle Hinweise auf die Entstehung und Entwicklung von wandernden Planeten.