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EXTRASOLARE PLANETEN
Atmosphäre einer Supererde untersucht
von Stefan Deiters
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1. Dezember 2010

Astronomen haben mit Hilfe des Very Large Telescope der europäischen Südsternware ESO erstmals die Atmosphäre einer Supererde untersucht. Sie besteht danach entweder hauptsächlich aus Wasserdampf oder ist von dicken Wolken oder Dunstschleiern geprägt. Der untersuchte Planet GJ 1214b ist rund 40 Lichtjahre von der Erde entfernt und war vor rund einem Jahr entdeckt worden.

GJ 1214b

So könnte der Planet GJ 1214b in rund 40 Lichtjahren Entfernung aussehen. Bild: ESO/L. Calçada

Der Planet GJ 1214b wurde im vergangenen Jahr mit Hilfe des 3,6-Meter-Teleskops der ESO in La Silla entdeckt (astronews.com berichtete). Schon damals hatte man die Vermutung, dass der Planet von einer dichten Atmosphäre umgeben ist - einen Verdacht, den man nun mit dem Instrument FORS am Very Large Telescope bestätigt hat. "Dies ist die erste Supererde, deren Atmosphäre man analysieren konnte", so Jacob Bean vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Es ist ein weiterer Meilenstein bei der Untersuchung dieser Welten." Die Astronomen berichten in der morgen erscheinenden Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift Nature über ihre Resultate.

GJ 1214b hat etwa den 2,6-fachen Radius der Erde und etwa ihre 6,5-fache Masse, was den Planeten zu einer sogenannten Supererde macht. Der Zentralstern von GJ 1214b liegt in einer Entfernung von rund 40 Lichtjahren im Sternbild Schlangenträger. Bei GJ 1214b handelt es sich zudem um einen Transitplaneten, der alle 38 Stunden - von der Erde aus gesehen - einmal vor der Scheibe seines Zentralsterns vorüberläuft. Mit einer Entfernung von nur zwei Millionen Kilometern ist GJ 1214b seinem Zentralstern rund 70-mal näher als die Erde der Sonne. Der Stern GJ 1214 ist allerdings auch deutlich leuchtschwächer.

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Die regelmäßigen Transits des Planeten machten nun auch die Untersuchung seiner Atmosphäre möglich: Bei einem solchen Transit fällt nämlich ein wenig Licht des Sterns auch durch die Planetenatmosphäre. Dieses haben die Astronomen mit dem hochauflösenden Spektrometer FORS untersucht. Die Messwerte verglichen die Wissenschaftler dann mit Daten, die für unterschiedliche Atmosphärenmodelle zu erwarten gewesen wären.

Für die Atmosphäre der Supererde kamen nach Ansicht der Forscher drei mögliche Zusammensetzungen in Frage: Entweder ist der Planet sehr wasserreich und wäre damit, wegen seiner großen Nähe zu seiner Sonne, in Wasserdampf gehüllt. Es könnte sich außerdem auch um einen Gesteinsplaneten handeln, dessen Atmosphäre hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, in der es aber hohe Wolken oder Dunstschleier gibt. Eine weitere Alternative wäre, dass GJ 1214b ein Neptun-ähnlicher Planet mit einem nur kleinen Gesteinskern und einer dicken Wasserstoff-reichen Atmosphäre ist.

Bei den neuen Messungen fand man jedoch keine Hinweise auf Wasserstoff, so dass die dritte Option auszuscheiden scheint. Es handelt sich also entweder um eine sehr wasserdampfreiche Atmosphäre oder aber um eine Atmosphäre mit dichten Wolken oder Dunstschleiern, wie bei Venus oder dem Saturnmond Titan, die das Aufspüren von Wasserstoff verhindert.

"Wir können zwar noch nicht genau sagen, aus was die Atmosphäre besteht, doch haben wir die Optionen für diese entfernte Welt auf dampfhaltig oder dunstig eingegrenzt", so Bean. "Jetzt sind Beobachtungen im Infraroten nötig, um entscheiden zu können welche dieser beiden Atmosphären es auf GJ 1214b tatsächlich gibt."

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siehe auch
Extrasolare Planeten: Super-Erde mit dicker Atmosphäre entdeckt - 16. Dezember 2009
Ferne Welten - auf der Suche nach extrasolaren Planeten und der zweiten Erde
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