Erforschung der Komplexität extrasolarer Planeten (SPP 1992)

Erforschung der Komplexität extrasolarer Planeten (SPP 1992)

Das SPP 1992 befasst sich mit der Vielfalt und Komplexität von Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems - so genannte Exoplaneten. Es kombiniert Beobachtungs- und Detektionsmethoden zur Charakterisierung von Exoplaneten, mit modernsten Theorien und Modellierung. Hier am MPS liegt der Fokus auf der Modellierung der atmosphärischen Dynamik einer speziellen Art von Exoplaneten, den Hot Jupiters, denn sie am besten durch Beobachtung charakterisiert und zeigen Phaenomene, die die klassischen Theorien atmosphaerischer Dynamik in Frage stellen.

 

Eine der größten Überraschungen der ersten Jahrzehnte der Exoplanetenforschung sind die zahlreichen Detektionen sowie der Eigenschaften von Gasplaneten in Jupitergröße, die ihre Heimatsterne in sehr kleinem Abstand und in synchronem Orbit umkreisen. Diese so genannten Hot Jupiters werden auf der permanenten Tagseite von intensivester stellarer Strahlung getroffen, welche wiederum heftige atmosphärische Strömungen mit Geschwindigkeiten von bis zu von einigen Kilometern pro Sekunde antreibt. Infolgedessen verschiebt sich der hellste Punkt auf der Oberfläche in die Richtung des Windes, typischerweise nach Osten. Ein Effekt der mit Infrarot -Teleskopen bereits gemessen wurde. Ein Ziel unseres Projektes ist es, solche Infrarot-Phasenkurven zu modellieren, wie sie von dem Weltraumteleskop Spitzer oder dem JWST aus gesehen werden koennen. Desweiteren erzwingen die atmosphaerischen Temperaturen bis zu mehreren Tausend  Kelvin, dass wir die atmosphärische Zirkulation als magnetohydrodynamische Strömung in Wechselwirkung mit dem intrinsischen Magnetfeld und der stark erhöhten elektrischen Leitfähigkeit, angetrieben durch thermische Ionisation, neu interpretieren.

Temperaturanomalie in der Stratosphäre eines hot Jupiters, zentriert auf den substellaren Punkt. Die intensive stellare Einstrahlung treibt heftige Winde mit turbulenten Bereichen an, die in der Temperatur sichtbar werden.

 

 

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