Graz/Boulder – Die US-Raumfahrtbehörde Nasa möchte im Jahr 2020 mit einem weiteren Nanosatelliten Exoplaneten erforschen. Im Fokus stehen diesmal rund 20 riesige Gasplaneten, die sehr eng um ihren Heimatstern kreisen. Forscher vom Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften leisten einen wichtigen Beitrag zur Erforschung dieser "heißen Jupiter", heißt es vom IWF.
"Heiße Jupiter" sind Gasriesen außerhalb unseres Sonnensystems, die Jupiter ähnlich sind. Astronomen definieren diese Exoplaneten als Objekte, deren Masse der des Jupiters entspricht oder diese übersteigt und die ihren Stern in enger Umlaufbahn umkreisen, wodurch sie auch extremer Strahlung und Sternenwinden ausgesetzt sind. Nachdem bereits in den vergangenen Jahren über 120 derartige Exoplaneten entdeckt wurden, soll nun die obere Atmosphäre solcher Objekte erkundet werden.
Wertvolle Transitdaten
Die Ziele der sogenannten Cute-Mission (Colorado Ultraviolet Transit Experiment) sollen während eines Planetentransits – also wenn der Planet von der Erde aus gesehen vor seinem Stern vorbeizieht – beobachtet werden. Während eines solchen Transits kann ein Teil des Sternenlichts die Atmosphäre des Exoplaneten durchdringen und im Lichtspektrum des Sterns eine charakteristische Signatur hinterlassen. Diese Daten sollen vom Nano-Satelliten erfasst werden. Weiters soll Cute auch nach planetaren Magnetfeldern suchen. Mit der Untersuchung dieser Planeten hoffen Forscher, mehr über die Entstehung unseres eigenen Sonnensystems zu erfahren.
Laut dem Grazer IWF werde der Nanosatellit in etwa die Größe einer Schuhschachtel haben und ein Ultraviolett-Teleskop an Bord führen. "Wir vermuten, dass bei diesen heißen Planeten der Masseverlust so rasch erfolgt, dass schwere Elemente aus dem Planeteninneren herausgesogen und in die ausgasende Atmosphäre geschleudert werden", sagte IWF-Gruppenleiter Luca Fossati, der Mitglied im Cute-Science-Team ist. Die Forscher erwarten konkret Spuren von schweren Elementen wie Magnesium und Eisen zu entdecken, die von den Planeten ausgeworfen werden.
Simulation und Datenaufbereitung
Die Grazer Wissenschafter werden im Vorfeld das optische System im Hinblick auf spezielle Herausforderungen im All testen: "Wir simulieren beispielsweise, wie sich die Vibrationen beim Start auf das System auswirken, oder wie es mit starken Temperaturveränderungen zurechtkommt", sagte Fossati. Weiters soll das Grazer Team die Rohdaten der Mission aufbereiten und anschließend analysieren.
Der Bau von Cute ist vor wenigen Wochen angelaufen, der Start ist für 2020 geplant. Die Mission Cute wird von der University of Colorado Boulder geleitet. Der Satellit soll mindestens sieben Monate Daten liefern, die Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung und die physikalischen Eigenschaften der 20 angepeilten exoplanetarischen Gasriesen zulassen sollen. Der österreichische Beitrag zu Cute wurde von der Forschungsförderungsgesellschaft finanziert. (APA, 16.10.2017)