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GJ 1214B
Ein Exoplanet wie kein anderer
von Stefan Deiters
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21. Februar 2012

Neue Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble haben gezeigt, dass es sich bei dem rund 40 Lichtjahre entfernten Planeten GJ 1214b tatsächlich um eine Wasserwelt handeln muss, die von einer dichten Atmosphäre umgeben ist. Lebensfreundlich dürfte die ferne Welt heute nicht sein, doch könnte sie sich einmal in der habitablen Zone befunden haben.

GJ 1214

Der Transitplanet GJ 1214b ist vermutlich eine sehr exotische Wasserwelt. Bild: NASA, ESA und D. Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

"GJ 1214b gleicht keinem anderen uns bekannten Planeten", unterstreicht Zachory Berta vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). "Ein großer Teil seiner Masse besteht aus Wasser." Der Planet war 2009 im Rahmen des MEarth-Projekts entdeckt worden (astronews.com berichtete). Der Transitplanet, der - von der Erde aus betrachtet - regelmäßig vor seiner Sonne vorüberzieht, hat den 2,7-fachen Durchmesser der Erde und die fast siebenfache Masse. GJ 1214 umkreist einen roten Zwergstern in einer Entfernung von rund zwei Millionen Kilometern und benötigt für einen Umlauf rund 38 Sunden. Die Temperatur des Planeten schätzen die Wissenschaftler auf 230 Grad Celsius.

2010 versuchten CfA-Astronom Jacob Bean und seine Kollegen mehr über die Atmosphäre von GJ 1214b herauszufinden. Sie stellten dabei fest, dass diese vermutlich überwiegend aus Wasser besteht (astronews.com berichtete). Ganz sicher waren sie allerdings nicht, da sich ihre Beobachtungsergebnisse auch durch einen Dunstschleier erklären lassen würden, der den Planeten umgibt.

Berta und seine Kollegen haben daher GJ 1214b erneut ins Visier genommen, diesmal mit der Wide Field Camera 3 des Weltraumteleskops Hubble. Dabei interessierte sie der Zeitraum, in dem der Planet vor seiner Sonne vorüberzog, da dabei das Licht des Sterns auf dem Weg zur Erde auch die Atmosphäre des Planeten durchdringen muss. Die Analyse dieses Lichtes verrät dann etwas über ihre Zusammensetzung. "Wir haben Hubble verwendet, um die Infrarotfarben des Sonnenuntergangs auf dieser Welt zu messen", so Berta.

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Dunst ist im Infraroten durchsichtiger als im sichtbaren Bereich des Lichtes, so dass sich die Astronomen von den Hubble-Beobachtungen wichtige Hinweise auf die Beschaffenheit der Atmosphäre von GJ 1214b erhofften. Die Erwartungen wurden nicht enttäuscht: Das gemessene Spektrum von GJ 1214b passt nämlich am besten zu einer dichten Atmosphäre aus Wasserdampf. "Die Hubble-Messungen haben die Frage wirklich zu Gunsten einer dampfhaltigen Atmosphäre entschieden", so Berta.

Da Größe und Masse des Planeten bekannt sind, lässt sich auch die Dichte von GJ 1214b berechnen. Sie liegt bei nur rund zwei Gramm pro Kubikzentimeter. Wasser hat eine Dichte von einem Gramm, die Erde eine mittlere Dichte von 5,5 Gramm pro Kubikzentimeter. Dies deutet darauf hin, dass es auf GJ 1214b deutlich mehr Wasser geben muss als auf der Erde und erheblich weniger Gestein. Damit dürfte sich auch der innere Aufbau des Planeten stark von dem unserer Heimatwelt unterschieden. "Die hohen Temperaturen und der hohe Druck werden wohl exotische Materialien wie 'heißes Eis' oder 'superfluides Wasser' entstehen lassen, also Substanzen, die ganz und gar im Widerspruch zu unseren Alltagserfahrungen stehen", spekuliert Berta.

Theoretiker vermuten, dass GJ 1214b in größerer Entfernung von seiner Sonne entstanden ist, wo es große Mengen an Wassereis geben kann und dann in der Frühgeschichte des fernen Sonnensystems nach innen gewandert ist. Er dürfte dabei auch die habitable Zone rund um den Zwergstern passiert haben, also jenen Bereich um einen Stern, in dem Wasser in flüssiger Form vorkommen kann und Leben, wie wir es kennen, möglich sein könnte. Wie lange GJ 1214b sich in diesem lebensfreundlichen Bereich aufgehalten hat, ist allerdings nicht klar.

GJ 1214b ist 40 Lichtjahre von der Erde entfernt und liegt im Sternbild Schlangenträger. Die Astronomen beschreiben ihre Beobachtungen in einem Fachartikel, der im Astrophysical Journal erscheinen wird.

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siehe auch
Extrasolare Planeten: Atmosphäre einer Supererde untersucht - 1. Dezember 2010
Extrasolare Planeten: Super-Erde mit dicker Atmosphäre entdeckt - 16. Dezember 2009
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
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