Wir dachten zu wissen, woher Beta Pictoris b kommt.
Es stellte sich heraus, dass die Kohlenstoffisotope gelogen haben.
Astronomen nutzten das verbesserte Instrument GRAVITY+ am Very Large Telescope Interferometer der ESO, um einen Blick in die Atmosphäre dieses jungen Riesen zu werfen. Sie wollten das Kohlenstoffisotopenverhältnis. Insbesondere die Mischung aus Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-13, die in Kohlenmonoxid eingeschlossen ist.
Warum ist es wichtig?
Isotope haben die gleichen Protonen, aber unterschiedliche Neutronen. Leicht unterschiedliche Massen, größtenteils ähnliche Chemie. Im Weltraum verbinden sie sich mit Sauerstoff und bilden 12CO und 123CO.
Durch die Messung des Verhältnisses sollten Sie erkennen können, ob sich der Planet innerhalb oder außerhalb der CO-Schneegrenze gebildet hat.
Die Schneegrenze. Der Radius, in dem es kalt genug ist, dass das Gas gefrieren kann. Innerhalb der Leitung atmen Sie CO-Gas ein. Draußen formen, knirschen Sie auf CO-Eis. Einfache Physik, oder?
Falsch.
Beta Pictoris b umkreist seinen Stern in einer Entfernung von 8 Astronomischen Einheiten (AE). Viel näher als die Schneegrenze. Wenn frühere Daten wahr wären, hätte sich dieser Gigant mit Jupitermasse – mit einem Gewicht von 9 bis 13 Jupitern – in der kalten Dunkelheit gebildet und eingewandert sein müssen. Das ist eine lange Reise.
Antonia von Stauffenberg und ihr Team am Max-Planck-Institut kauften die alten Daten nicht ab. Sie vermuteten, dass das ursprüngliche GRAV-Instrument zu unscharf war. Es ergab sich ein niedriges Verhältnis. Ein Ergebnis, das darauf hindeutet, dass sich der Planet hinter der Eisgrenze gebildet hat.
„Wir raten zur Vorsicht bei der Interpretation der Ergebnisse“, stellten sie fest. „Die Schwerkraft war möglicherweise unzureichend.“
Also ließen sie die Zahlen noch einmal durchgehen. Mit den schärferen Augen von GRAVITY+.
Das neue Verhältnis? Höher. Viel höher.
Es entspricht dem, was wir im Sonnensystem sehen. Das interstellare Medium. Und ein Dutzend anderer junger Gasriesen. Konsequent, ja. Aber enttäuschend.
Die Verschiebung verschiebt den Entstehungspunkt zurück zur inneren, warmen Scheibe. Wo der Planet gerade steht. Kein großes Migrationsdrama. Kein kosmischer Pendelverkehr durch das System. Nur lokale Herkunft.
Das fühlt sich schlecht für die Methode an.
Wenn jeder junge Riese die gleiche Kohlenstoffisotopensignatur hat, sagt die Signatur nichts aus. Die Varianz während der Formation ist zu subtil, als dass die aktuelle Technologie sie erfassen könnte. Uns fehlt die Physik. Einige Schlüsselmechanismen in der CO-Eischemie bleiben unsichtbar.
Also der Geburtsort weitläufiger Riesen? Immer noch ein Rätsel.
Es gab jedoch einen Schimmer. Ein Hinweis auf Flussschwankungen im Zusammenhang mit der 8,7-Stunden-Rotation des Planeten. Vielleicht Wolken? Chemische Aufwirbelung in der oberen Atmosphäre? Es ist ein schwaches, wahrscheinliches Geräusch, aber es deutet darauf hin, dass sich das Wetter da draußen ändert.
Beta Pictoris b weigert sich, seine Autobiografie herauszugeben. Wir brauchen bessere Werkzeuge, um es zu lesen.
