Ein internationales Team unter der Leitung von Astronomen der Universität Genf (UNIGE) hat mit dem James Webb Space Telescope (JWST) erstmals festgestellt, dass der Exoplanet WASP-107b große Mengen Helium austritt, eine riesige Wolke bildet und vom Planeten in den Weltraum strömt. Die in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlichte Entdeckung zeigt, wie atmosphärische Ausgasungsprozesse die Planetenentwicklung im Laufe der Zeit beeinflussen.
WASP-107b befindet sich mehr als 210 Lichtjahre von der Erde entfernt und umkreist nur ein Siebtel der Entfernung vom Merkur zur Sonne. Obwohl er in seiner Größe dem Jupiter nahe kommt, beträgt seine Masse nur ein Zehntel davon. Er gehört zur seltenen Kategorie der „superschwebenden“ Exoplaneten. Seine Atmosphäre mit geringer Dichte wird durch die starke Strahlung des Sterns leicht beeinträchtigt und entweicht. Durch Infrarotbeobachtungen erfassten die Forscher den Heliumfluss in der äußeren „Exoatmosphäre“ der Atmosphäre des Planeten, sowohl vorne als auch hinten, der sich fast auf das Zehnfache des Planetenradius erstreckte, und begannen, das Licht des Sterns zu blockieren, noch bevor der Planet vorbeikam.
Beobachtungen bestätigten außerdem, dass die Atmosphäre des Planeten Wasserdampf sowie chemische Gemische wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Ammoniak enthält, Methan wurde jedoch nicht nachgewiesen. Dies liefert Hinweise zur Rekonstruktion der Entstehungsgeschichte von WASP-107b: Der Planet entstand zunächst in einer entfernten Region weit entfernt von seiner aktuellen Umlaufbahn und rückte später näher an den Stern heran, wodurch sich die Atmosphäre ausdehnte und der Gasverlust beschleunigte. Yann Carteret, Doktorand am Institut für Astronomie der Universität Genf, sagte, dass atmosphärische Fluchtmodelle die Existenz dieser Heliumspuren bestätigten, was für das Verständnis der Dynamik „superschwebender“ Planeten von entscheidender Bedeutung sei.
Diese Studie unterstreicht, dass die atmosphärische Flucht eine Schlüsselrolle bei Exoplaneten spielt. Die Erde verliert jedes Jahr etwa 3 Kilogramm Atmosphäre (hauptsächlich Wasserstoff), aber bei Planeten in der Nähe von Sternen ist dieser Prozess intensiver, was erklären könnte, warum die nahe Venus Wasserressourcen verliert und sogar die Atmosphäre einiger felsiger Exoplaneten erodiert. Vincent Bourrier, Dozent an der Universität Genf, wies darauf hin, dass solche Beobachtungen dazu beitragen können, die Beobachtungsmerkmale von Exoplanetenpopulationen zu erklären und einen Maßstab für zukünftige Erkundungen zu liefern.