Eines der größten Potenziale für den Transit von Exoplaneten ist die Fähigkeit, die Spektren zu überwachen und die Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten zu untersuchen. In einem neuen Artikel eines Teams von Astronomen an der Keele University in Großbritannien wurde die Absorptionsspektroskopie auf den ungewöhnlichen Exoplaneten WASP-17b angewendet, von dem bekannt ist, dass er retrograd umkreist.
Die Spektren geben nicht nur Aufschluss über die atmosphärische Zusammensetzung der Astronomen, sondern können auch ein Verständnis der Zusammensetzung vermitteln, sondern auch Aufschluss darüber geben, wie die Atmosphäre das Licht des Sterns absorbiert und wie Wärme auf dem Planeten übertragen wird. Da die Atmosphäre bei verschiedenen Wellenlängen unterschiedlich absorbiert, führt dies zu Unterschieden im Zeitpunkt der Sonnenfinsternis und kann verwendet werden, um den Radius des Planeten genauer zu untersuchen und möglicherweise die Schichtung der Atmosphäre zu untersuchen.
Für ihre Untersuchung konzentrierte sich das Team auf die Natriumdublettlinien bei 5889,95 und 5895,92 Å. Das Very Large Telescope in Chile hat im Juni 2009 8 Transite des Planeten beobachtet. Der Planet selbst hat eine kurze Umlaufbahn von 3,74 Tagen.
Bei Anwendung dieser spektroskopischen Techniken auf WASP-17b entdeckte das Team das Vorhandensein von Natrium in der Atmosphäre. Die Absorption war jedoch nicht so stark wie erwartet, basierend auf Modellen, die Bildungsmechanismen aus einem Nebel mit Sonnenzusammensetzung verwenden und einen Planeten mit einer wolkenlosen Atmosphäre bilden. Stattdessen beschreibt das Team die Atmosphäre von 17b als "natriumarm", ähnlich wie bei HD 209458b.
Eine zusätzliche Beobachtung war, dass die Tiefe des Sehens abnahm, wenn bestimmte Filter mit unterschiedlichen Bandbreiten (Bereiche zulässiger Wellenlängen) verwendet wurden. Das Team stellte fest, dass bei Bandbreiten von mehr als 3,0 Å die beobachtete Natriumabsorptionsmenge nahezu verschwunden war. Da diese Eigenschaft damit zusammenhängt, wie viel Atmosphäre das Licht durchläuft, konnte das Team spekulieren, dass dies möglicherweise auf Wolken in den oberen Schichten der Atmosphäre hinweist.
Schließlich spekulierte das Team über den Grund für den Natriummangel in der Atmosphäre. Sie schlugen vor, dass die Energie des Sterns Natrium auf der Tagesseite ionisiert. Die Bewegung der Atmosphäre, die sie zur Nachtseite trägt, würde es dann ermöglichen, zu kondensieren und aus der Atmosphäre entfernt zu werden. Da riesige Exoplaneten in solch engen Umlaufbahnen wahrscheinlich gezeitengesperrt wären, hätte das Natrium kaum eine Chance, zur Tagesseite zurückzukehren und wieder in die Atmosphäre gebracht zu werden.
Während die Untersuchung extrasolarer Atmosphären zweifellos neu ist und sicherlich mit zunehmender Anzahl erforschter Atmosphären überarbeitet wird, gehören diese wegweisenden Studien zu den ersten, mit denen Astronomen Vorhersagen von Planetenatmosphären direkt testen können, die bis vor kurzem ausschließlich auf Beobachtungen von beruhten unser eigenes Sonnensystem. Im Allgemeinen wird dies uns ermöglichen, ein umfassenderes Verständnis der Entwicklung von Planeten zu entwickeln.
