Planetare Atmosphärenflucht

The illustration shows a planet roughly 1.4 times the size of Jupiter being consumed by its own star (© Ann R. Feild, STScI/NASA).

Die langfristige Entwicklung von Planetenatmosphären und damit die beobachtete Radiusverteilung wird maßgeblich durch atmosphärischen Verlust (oder "Verlust") beeinflusst. Dies ist ein Prozess, bei dem atmosphärisches Gas die Gravitationsquelle des Planeten verlässt und sich im Weltraum verteilt. Bei Planeten, die in der Nähe ihres Muttersterns kreisen, erwärmt die Absorption starker energiereicher Strahlung (d.h. Röntgenstrahlen, extremes ultraviolettes und ultraviolettes Licht) die obere Atmosphäre, die sich möglicherweise hydrodynamisch ausdehnt und zum Verlust führt. In extremen Fällen füllt die expandierende Atmosphäre ihren Roche-radius und ein großer Teil des atmosphärischen Gases geht im All verloren - mit katastrofalen Folgen für die Planetenatmosphäre.

Der Verlust der Atmosphäre kann am besten untersucht werden, indem die Atmosphären sehr nahe beieinander liegender Planeten beobachtet werden. Aus diesem Grund sind extrasolare Planeten (Exoplaneten), die vor ihren Muttersternen vorbeiziehen, ideale Laboratorien, um dieses Phänomen zu untersuchen. Es gibt zwei Möglichkeiten, den atmosphärischen Verlust zu beobachten: ultraviolette Beobachtungen vom Atmosphären von Exoplaneten in der Nähe des Muttersterns und Untersuchung der Auswirkungen des Verlust auf die beobachteten Exoplaneten.

Mitglieder der Exoplanetengruppe arbeiten aktiv an Beobachtungen und Modellen, um den Verlust einzuschränken. Daten von HST, CHEOPS, CUTE, PLATO und ARIEL sind der Schlüssel für diese Aufgabe.