Jupiter: NASA-Mission mit Grazer Beteiligung

Die NASA möchte bereits im Jahr 2020 mit einem weiteren Nano-Satelliten 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 an der Erforschung dieser "heißen Jupiter", hieß es seitens des IWF.

"Heiße Jupiter" sind Gasriesen außerhalb unseres Sonnensystems, die dem in unserem Sonnensystem beheimateten Planeten Jupiter ähnlich sind. Astronomen definieren diese Exoplaneten als Objekte, die zwischen 0,5 und 2,5 Jupiter-Durchmesser haben und ihren Zentralstern in sehr enger Umlaufbahn umkreisen, wodurch sie auch extremer Strahlung und Sternenwinden ausgesetzt sind. Nachdem bereits in den vergangenen Jahren über 120 solcher Exoplaneten nahe bei ihren Sternen entdeckt wurden, soll nun die obere Atmosphäre dieser heißen Planeten in den Weiten des Alls erkundet werden.

Magnetfelder

Die Zielobjekte der CUTE-Mission sollen während eines Planetentransits - also wenn der Planet von der Erde aus gesehen vor dem 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 soll das Colorado Ultraviolet Transit Experiment (CUTE) auf dem gleichnamigen Nano-Satelliten erfassen. Weiters soll CUTE auch nach planetaren Magnetfeldern suchen. Mit der Untersuchung dieser Planeten hoffen die Wissenschafter, die Entstehung unseres eigenen Sonnensystems besser verstehen zu können.

Laut dem Grazer IWF werde der Nanosatellit in etwa die Größe einer Schuhschachtel haben und ein Ultraviolett-Teleskop an Bord führen. "Wir vermuten bei diesen heißen Planeten, dass der Masseverlust so rasch erfolgt, dass schwere Elemente aus dem Planeteninneren herausgesogen und in die ausgasende Atmosphäre geschleudert werden", erklärte 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. Dazu wird CUTE ein Ultraviolett (UV)-Teleskop mit an Bord führen.

Die Grazer Weltraumwissenschafter 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", schilderte Fossati gegenüber der APA. Weiters wird das Grazer Team die Rohdaten der Mission aufbereiten und wird die Daten anschließend analysieren. "Mit der Untersuchung dieser Planeten hoffen wir, die Entstehung unseres eigenen Sonnensystems besser verstehen zu können", schilderte Fossati die Bedeutung der Mission.

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 (USA) 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 (FFG) finanziert. Weitere Projektpartner im CUTE-Team stammen aus Arizona, Irland, Frankreich und den Niederlanden.