Wie Regenbögen bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten helfen

Diese seltenen und faszinierenden Effekte werden durch die Wechselwirkung von Licht mit Eiskristallen oder Wassertröpfchen in der Atmosphäre verursacht. Und, wie Wissenschaftler vermuten, könnten ähnliche Phänomene auch auf anderen Planeten außerhalb des Sonnensystems auftreten, berichtet The Conversation.

Auf der Erde sind Phänomene wie Halos, Nebensonnen (oder "Sonnenhunde"), Glorienschein und Regenbogen gut erforscht. Regenbögen treten zum Beispiel nur in Gegenwart von kugelförmigen Flüssigkeitströpfchen auf - gewöhnlicher Regen. Und "Sonnenhunde" entstehen aufgrund der Lichtbrechung in horizontal ausgerichteten hexagonalen Eiskristallen hoch in der Atmosphäre.

Wissenschaftler stellen fest, dass jede dieser Lichtformen auf bestimmte physikalische Parameter der Atmosphäre hinweist: Zusammensetzung, Form und Ausrichtung der Partikel, Temperatur und sogar das Vorhandensein von elektrischen oder magnetischen Feldern.

Die Atmosphären anderer Planeten, einschließlich Exoplaneten, enthalten ebenfalls kristalline Aerosole. Auf Io (einem Satelliten des Jupiters) ist es beispielsweise Natriumchlorid und auf dem Mars sind es Kohlendioxidkristalle. Diese Partikel können ähnliche optische Effekte erzeugen, insbesondere wenn Winde, Magnetfelder und Strahlungsdruck im Spiel sind.

Die Studie deutet darauf hin, dass auf Riesenplaneten mit dichten und aktiven Atmosphären, wie den so genannten heißen Jupitern, die Kristalle durch Winde von bis zu 18.000 Stundenkilometern aufgereiht werden, wie Segelboote unter einer Windböe. Diese Ausrichtung der Kristalle könnte theoretisch stabile optische Phänomene erzeugen.

Wissenschaftler haben bereits mit dem James Webb Teleskop Quarzkristalle in der Atmosphäre des Exoplaneten WASP-17 b entdeckt. Diese länglichen Partikel reagieren besonders empfindlich auf Windströmungen, wodurch visuelle Effekte möglich werden.

Obwohl das menschliche Auge solche Phänomene auf anderen Planeten nicht sehen kann, ermöglichen es die JWST-Instrumente, ihre spektralen Spuren aufzuzeichnen. Mit Hilfe von Glorius-Beobachtungen haben Wissenschaftler zum Beispiel auf dem Exoplaneten WASP-76 b trotz der extremen Hitze - auf einer Seite des Planeten ist die Temperatur heiß genug, um Eisen zu schmelzen - anhaltende Wolken entdeckt.