– Messung der Transitlichtkurve des Exoplaneten Wasp-12b am 3. Febr. 2025 –
Beitrag von Dr. Gerold Holtkamp, 14. Febr. 2025
Es wird die Messung der Transitlichtkurve des Exoplaneten Wasp-12b beschrieben. Dieser Exoplanet ist in vielerlei Hinsicht eine Besonderheit. Die große Zahl bereits vorliegender Transitlichtkurven einschließlich der eigenen vorliegenden Messung ermöglicht spektakuläre Voraussagen zur Lebensdauer des Exoplaneten.
Der Exoplanet Wasp-12b wurde 2009 im Rahmen des Projekts „Wide-Angle Search for Planets“ (WASP) entdeckt. Mit seinem 1,8-fachen Radius des Jupiters ist er nicht nur einer der größten bisher entdeckten Exoplaneten, sondern mit einer Oberflächentemperatur von 2.520 K auch einer der heißesten. Die Umlaufperiode um seinen Mutterstern Wasp-12 von 1,09 Tagen gehört zu den kürzesten bisher bekannten. Die große Nähe des Planeten zu seiner Sonne von 3,47 Mio. km bewirkt über die Gezeitenkräfte eine starke Verformung, so dass er wohl eher eiförmig aussieht. Diese Kräfte haben – neben der intensiven Einstrahlung vom Mutterstern – einen großen Anteil an der starken Erhitzung des Planeten [1]. Messungen der Oberflächenhelligkeit des Exoplaneten bei Bedeckungen durch den Mutterstern (der Planet geht von der Erde aus gesehen hinter dem Stern her) mit dem Hubble-Teleskop haben ergeben, dass seine Rückstrahlfähigkeit sehr gering ist. Er dürfte schwarz wie frischer Asphalt sein. Allerdings wird er mit seiner hohen Temperatur auch selbst Licht abstrahlen. [2]
Der Mutterstern Wasp-12, Spektraltyp F, bildet mit den stellaren Begleitern Wasp-12B und Wasp-12C ein Dreifachsystem. Wasp-12B und Wasp-12C kreisen umeinander und ihr Schwerpunkt wiederum um den gemeinsamen Schwerpunkt mit Wasp-12. Die Begleiter sind Zwergsterne vom Spektraltyp M, die 21 AU (Entfernung Erde – Sonne) voneinander entfernt sind. Dieses Pärchen ist seinerseits 450 AU von Wasp-12 getrennt. [3]
Eine bemerkenswerte und die für Amateurastronomen interessanteste – weil von ihnen messbare – Eigenschaft des Exoplaneten Wasp-12b ist seine sich verändernde Umlaufperiode um seinen Mutterstern. Da er 2009 entdeckt wurde stehen mittlerweile sehr viele Transitmessungen zur Verfügung, aus denen Veränderungen der Umlaufzeiten bestimmt werden können. Hier kommen auch Amateurmessungen zum Tragen. Sie leisten einen signifikanten Beitrag zur Beobachtung des Systems. Eine einzelne Messung kann zwar nur den Beginn und das Ende des Vorbeizugs des Exoplaneten vor seinem Mutterstern (und die Stärke der Verdunkelung des Muttersterns) zum bestimmten Datum feststellen. Die Summe der Zeitmessungen zeigt dann aber die Veränderung. Gegenwärtig wird eine Rate von 30 ms/Jahr (dP/dt = −29.81 ± 0.94 ms yr−1) angegeben. Daraus kann abgeleitet werden, dass seine Umlaufbahn nicht stabil ist. Er wird in ca. 3 Mio. Jahren auf seinen Stern stürzen bzw. schon vorher durch die starken Gravitationskräfte zerrissen werden. Andere Ursachen für die Transitzeitveränderung wie z. B. eine Apsidendrehung konnten ausgeschlossen werden. [4]
Wasp-12b ist also ein ausgesprochen interessantes Beobachtungsobjekt. Durch seine mit 3,47 Mio. km große Nähe zum Mutterstern ist er außerdem für das Exoclock-Projekt ausgewählt worden. Das Projekt dient der Vorbereitung einer geplanten Ariel-Mission der ESA zur Untersuchung von Exoplaneten-Atmosphären. Exoclock fördert und sammelt die Transitmessungen von Amateurastronomen. Aus der Exoclock-Datenbank habe auch ich selbst die Anregung zur Messung aufgegriffen. [5]
Die Messung
Der Messaufbau ist gleich dem bei früheren Messungen [6]. Der Mond stand zu Beginn ca. 26° hoch im Sternbild Fische, war 33% beleuchtet und 71° von der Position von Wasp-12b entfernt. Es war windstill und die Temperatur lag um 0° C. Die Luftfeuchtigkeit war hoch.
Gemessen wurde am 03.02.2025 von 21:05 Uhr MEZ bis zum 04.02.2025 um 00:37 Uhr MEZ. Die Belichtungszeit betrug 90s. Es wurde ein Luminanzfilter der Marke Antlia eingesetzt. Es wurden 181 Einzelaufnahmen erstellt. Die Auswertung erfolgte mit der hops-Software des Projekts Exoclock (s. hierzu auch [6]). Die Daten sind auch in der Exoclock-Datenbank einsehbar [7].
Die Messergebnisse
Sie bestätigt die Veränderung der Umlaufperiode von Wasp-12b.
Anhang: Daten des Systems [8]
Wasp-12 (2MASS J063032.79+294020.4)
Spektraltyp: F
Scheinbare Helligkeit: 11,6 mag (V)
Entfernung: 1.393 Lichtjahre
Oberflächentemperatur: 6.300 K
Masse: 1,17-fache Masse der Sonne
Radius: 1,75-facher Radius der Sonne
Sternbild: Fuhrmann
Wasp-12B (stellarer Begleiter) ([3] und nur für Wasp-12B [9]) https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/overview/WASP-12#nearby_WASP-12-C_collapsible)
Spektraltyp: M3
Scheinbare Helligkeit: 19,9 mag (V)
Masse: 0,38-fache Masse der Sonne
Wasp-12C (stellarer Begleiter) ([3])
Spektraltyp: M3
Masse: 0,37-fache Masse der Sonne
Wasp-12b (Exoplanet) [1]
Entdeckung: 2009
Abstand zum Mutterstern: 3,47 Mio. km (gr. Halbachse)
Umlaufzeit: 1,09 Tage
Oberflächentemperatur: 2.520 K
Masse: 1,46-fache Masse des Jupiter
Radius: 135.000 km (Radius des Jupiter 69.911 km) (Rp = 1,825 Rjup)
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[1] L. Hebb et al., The Astrophysical Journal, 693:1920–1928, 2009 March 10
[2] Taylor J Bell et al., The Astrophysical Journal Letters, 847:L2 (6pp), 2017 September 20
[3] Eric B. Bechter et al, The Astrophysical Journal, 788:2 (6pp), 2014 June 10
[4] Samuel W. Yee et al, The Astrophysical Journal Letters, 888:L5 (11pp), 2020 January 1
[5] https://www.exoclock.space/
[6] https://kosmos-os.de/messung-der-transitlichtkurve-des-exoplaneten-toi-2570-b
[7] https://www.exoclock.space/database/observations/WASP-12b_8397_2025-02-03_Gerold_1561_Lum/
[8] https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/overview/WASP-12
[9] https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/overview/WASP-12#nearby_WASP-12-C_collapsible
Für eine umfangreiche Literatursammlung zum Wasp-12-System siehe: https://exoplanet.eu/catalog/wasp_12_ab–459/
