Exoplanet Kepler-7b Unerwartet reflektierend

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Zu Beginn der Suche nach zusätzlichen Sonnenplaneten war die Hauptmethode zur Entdeckung von Planeten die Radialgeschwindigkeitsmethode, mit der Astronomen nach dem Schlepper von Planeten auf ihren Elternsternen suchen würden. Mit dem Start der NASA Kepler Mission, die Transitmethode rückt ins Rampenlicht, die Radialgeschwindigkeitstechnik lieferte eine frühe Verzerrung bei der Erkennung von Planeten, da es am einfachsten war, massive Planeten in engen Umlaufbahnen zu finden. Solche Planeten werden als heiße Jupiter bezeichnet. Gegenwärtig haben mehr als 30 dieser Exoplanetenklasse die Eigenschaften ihrer Emission untersucht, so dass Astronomen ein Bild der Atmosphäre solcher Planeten erstellen können. Einer der neuen heißen Jupiter, die von der Kepler Mission passt nicht zum Bild.

Der Konsens über diese Planeten ist, dass erwartet wird, dass sie ziemlich dunkel sind. Infrarotbeobachtungen von Spitzer haben gezeigt, dass diese Planeten weitaus mehr Wärme abgeben, als sie direkt im Infrarot absorbieren, was die Astronomen zu dem Schluss zwingt, dass sichtbares Licht und andere Wellenlängen im Infrarot absorbiert und wieder emittiert werden, wodurch überschüssige Wärme erzeugt wird und Gleichgewichtstemperaturen von über 1.000 K entstehen sichtbares Licht wird so leicht absorbiert, dass die Planeten im Vergleich zu ihrem Namensvetter Jupiter eher langweilig wären.

Das Reflexionsvermögen eines Objekts wird als Albedo bezeichnet. Es wird als Prozentsatz gemessen, bei dem 0 kein reflektiertes Licht und 1 eine perfekte Reflexion wäre. Holzkohle hat eine Albedo von 0,04, während Neuschnee eine Albedo von 0,9 hat. Die theoretischen Modelle heißer Jupiter platzieren die Albedo bei oder unter 0,3, ähnlich wie bei der Erde. Jupiters Albedo beträgt 0,5 aufgrund von Ammoniak- und Wassereiswolken in der oberen Atmosphäre. Bisher haben Astronomen ihrer Albedo Obergrenzen gesetzt. Acht von ihnen bestätigen diese Vorhersage, aber drei von ihnen scheinen reflektierender zu sein.

Im Jahr 2002 wurde berichtet, dass die Albedo für υAnd b so hoch wie 0,42 war. In diesem Jahr haben Astronomen zwei weitere Systeme eingeschränkt. Für HD189733 b stellten Astronomen fest, dass dieser Planet tatsächlich mehr Licht reflektierte als absorbierte. Für Kepler-7b wurde eine Albedo von 0,38 angegeben.

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Brice-Olivier Demory vom Massachusetts Institute of Technology bestätigt, dass Kepler-7b eine Albedo hat, die die Albedo bricht erwartete Grenze von 0,3 durch theoretische Modelle festgelegt. Die neue Forschung findet jedoch nicht so hoch wie die frühere Studie. Stattdessen revidieren sie die Albedo von 0,38 auf 0,32.

Um diesen zusätzlichen Fluss zu erklären, schlägt das Team zwei Modelle vor. Sie legen nahe, dass Kepler-7b Jupiter insofern ähnlich sein könnte, als es Wolken in großer Höhe enthalten könnte. Aufgrund der Nähe zu seinem Mutterstern wären es keine Eiskristalle und würden daher nicht so hoch wie eine Jupiter-Albedo sein, aber zu verhindern, dass das einfallende Licht niedrigere Schichten erreicht, in denen es effektiver eingefangen werden könnte, würde dazu beitragen, die zu erhöhen Gesamtalbedo.

Eine andere Lösung besteht darin, dass dem Planeten möglicherweise die Moleküle fehlen, die am meisten für die Absorption verantwortlich sind, wie Natrium, Kalium, Titanmonoxid und Vanadiummonoxid. Angesichts der Temperatur des Planeten ist es unwahrscheinlich, dass die molekularen Komponenten überhaupt vorhanden sind, da sie von der Hitze getrennt werden. Dies würde bedeuten, dass der Planet 10 bis 100 Mal weniger Natrium und Kalium haben müsste als die Sonne, deren chemische Zusammensetzung die Grundlage für Modelle ist, da die Zusammensetzung unseres Sterns im Allgemeinen repräsentativ für Sterne ist, um die Planeten entdeckt wurden, und vermutlich für die Wolke von dem es sich bildete und sich auch zu Planeten formen würde.

Derzeit können Astronomen nicht feststellen, welche Möglichkeit richtig ist. Da Astronomen langsam in der Lage sind, Spektren von extrasolaren Planeten abzurufen, können sie möglicherweise in Zukunft chemische Zusammensetzungen testen. Andernfalls müssen Astronomen die Albedo von mehr Exoplaneten untersuchen und feststellen, wie häufig solche reflektierenden heißen Jupiter sind. Wenn die Anzahl niedrig bleibt, bleibt die Plausibilität von Planeten mit Metallmangel hoch. Wenn sich die Zahlen jedoch erhöhen, werden Modelle solcher Planeten und ihrer Atmosphären überarbeitet, wobei der Schwerpunkt stärker auf Wolken und atmosphärischem Dunst liegt.

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