Astronomie Ungewöhnliche Methan-Emissionen auf einem braunen Zwergstern
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11. Januar 2024, 14:01 Uhr
Ein Forschungsteam geht davon aus, dass die Methan-Emissionen vom braunen Zwerg W1935 durch Polarlichter verursacht werden. Doch W1935 besitzt keinen Wirtsstern, der die dafür notwendigen Sonnenwinde transportiert.
Auf der 243. Tagung der amerikanischen astronomischen Gesellschaft in New Orleans (USA) wurden die Ergebnisse zu einem braunen Zwerg (Objekte, die massereicher als Planeten wie Jupiter, aber kleiner als Sterne sind) mit sichtbaren Methan-Emissionen veröffentlicht. Die genaue Ursache für das Vorhandensein von Methan ist ungeklärt.
Laut einem Forschungsteam wird die Atmosphäre bei W1935 mit zunehmender Höhe wärmer. Das ist überraschend, weil der braune Zwerg W1935 kalt ist. Polarlichter könnten für die Erwärmung verantwortlich sein – jedoch gibt es keine offensichtliche Quelle wie einen Wirtsstern, der für die leuchtende Erscheinung verantwortlich ist.
So entstehen Polarlichter in unserem Sonnensystem
Auf der Erde entstehet eine Aurora (Polarlicht) durch energetische Teilchen, die von der Sonne in den Weltraum geblasen werden. Diese werden vom Magnetfeld der Erde eingefangen und stürzen entlang der Magnetfeldlinien in der Nähe der Erdpole in unsere Atmosphäre hinab. Dort kollidieren sie mit Gasmolekülen und erzeugen tanzende Lichtvorhänge.
Besonders wenn die Sonnenaktivitäten zunehmen und wir uns auf ihr Aktivitätsmaximum zubewegen, können sich Polarlichter auf der Erde häufen. Diese zeigen sich dann auch in eher unüblichen Regionen wie beispielsweise in Mitteldeutschland.
Jupiter und Saturn haben ähnliche Polarlicht-Prozesse, bei denen es zu Wechselwirkungen mit dem Sonnenwind kommt. Die Polarlichter können aber auch von nahe gelegenen aktiven Monden wie Io (für Jupiter) und Enceladus (für Saturn) ausgelöst werden. Das Vorhandensein von Methan in der Emission ist ein häufiges Phänomen bei Gasriesen wie Jupiter und Saturn. Diese Emissionen führen zur Erwärmung der oberen Atmosphäre – die genauen Ursachen dafür konnten bisher nicht genau erklärt werden.
Polarlichter trotz fehlender Sonnenwinde
"Wir haben diese Art von Phänomen schon bei Planeten mit einem nahen Stern gesehen, der die Stratosphäre aufheizen kann, aber es bei einem Objekt ohne offensichtliche äußere Wärmequelle zu sehen, ist erstaunlich", erklärt der Mitautor der Studie, Ben Burningham, in einer Pressemitteilung.
Auch bei W1935 könnte ein aktiver Mond für die tanzenden Lichter verantwortlich sein – das ist laut dem Forschungsteam zumindest die gängigste Erklärung. Auch wenn nicht bekannt ist, ob der braune Zwerg W1935 überhaupt einen Mond besitzt.
W1935 befindet sich in einer Entfernung von etwa 47 Lichtjahren und wurde von dem Weltraumteleskop James Webb aufgenommen. Er ist der erste Polarlichtkandidat außerhalb des Sonnensystems mit der Signatur von Methanemissionen. Zudem ist er dafür auch der kälteste Kandidat außerhalb unseres Sonnensystems, mit einer effektiven Temperatur von etwa 200 Grad Celsius – damit ist er etwa 300 Grad wärmer als Jupiter.
Erst weitere Untersuchungen können zeigen, warum die Atmosphäre von W1935 mit zunehmender Höhe wärmer wird.
Links/Studien
Die Pressmitteilung erschien am 9. Januar 2024: Nasa’s Webb finds signs of possible aurorae on isolated brown dwarf (Nasa’s Webb-Teleskop findet Anzeichen für mögliche Polarlichter auf einem isolierten Braunen Zwerg).
pk
