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SPITZER
Die geheimnisvolle Lavawelt 55 Cancri e
von Stefan Deiters
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31. März 2016

Mithilfe des Infrarot-Weltraumteleskops Spitzer haben Astronomen erstmals eine Temperaturkarte einer Supererde erstellt: Der Planet 55 Cancri e ist danach eine Welt mit extremen Temperaturunterschieden. Die dem Zentralstern zugewandte Seite ist so heiß, dass die Oberfläche aus flüssiger Lava bestehen dürfte und sogar heißer, als die Forscher erwartet hatten.

55 Cancri e

So stellt sich ein Künstler die Lavawelt 55 Cancri e vor. Bild: NASA/JPL-Caltech  [Großansicht

Das Doppelsternsystem 55 Cancri, das rund 40 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Krebs liegt, ist Astronomen alles andere als unbekannt: Um die eine Sonne des Systems kreisen mindestens fünf Planeten, darunter auch die Supererde 55 Cancri e. Supererden sind Planeten, die massereicher als unser Heimatplanet sind, die aber nicht die Größe der Eisriesen Neptun oder Uranus erreichen. 55 Cancri e ist etwa doppelt so groß wie die Erde und hat ihre achtfache Masse.

55 Cancri e hat unlängst von der Internationalen Astronomischen Union den Namen "Janssen" erhalten - als Ergebnis einer internationalen Abstimmung (astronews.com berichtete). Die ferne Welt umkreist ihren Zentralstern alle 18 Stunden und ist der innerste Planet des Systems. 55 Cancri e war ursprünglich mithilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt und später durch Transitbeobachtungen aus dem All bestätigt worden.

Da sich bei 55 Cancri e Transits beobachten lassen, man also verfolgen kann, wie der Planet vor der Scheibe seines Zentralsterns vorüberzieht, ergeben sich ganz neue Möglichkeiten, die ferne Welt zu untersuchen (astronews.com berichtete). Jetzt haben Astronomen den Planeten mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer für insgesamt 80 Stunden anvisiert und so mehrere komplette Umläufe von 55 Cancri e um seinen Stern verfolgen können.

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"Unser Wissen über diesen Planeten entwickelt sich ständig weiter", so Brice Olivier Demory von der University of Cambridge. "Die neusten Daten sprechen dafür, dass es auf dem Planeten heiße Nächte und noch viel heißere Tage gibt. Das bedeutet, dass die Wärme nur sehr unzureichend auf dem Planeten verteilt wird."

55 Cancri e umrundet seine Sonne in gebundener Rotation, auf einer Seite des Planeten ist also kontinuierlich Tag und auf der anderen ständige Nacht.  "Auf der Tagseite betragen die Temperaturen um die 2.500 Grad Celsius, auf der Nachtseite sind es etwa 1.100 Grad", so Demory. "Das ist ein gewaltiger Unterschied. Wir halten es für möglich, dass es auf der Nachtseite noch eine Atmosphäre gibt, die Temperaturen auf der Tagseite sind aber so extrem, dass die Atmosphäre hier komplett verdampft sein könnte. Das führt dazu, dass die Wärme nur sehr schlecht oder gar nicht von der Tag- auf die Nachtseite transportiert werden kann."

Zwar könnte auch flüssige Lava, die es auf der Tagseite geben sollte, für einen gewissen Wärmetransport sorgen, doch sollte diese auf der Nachtseite überwiegend erstarrt sein, so dass auch auf diese Weise kein effektiver Wärmeausgleich erfolgen kann. "Auf der Tagseite könnte es Flüsse aus Lava und gewaltige Seen aus extrem heißem Magma geben" spekuliert Michael Gillon von der Universität im belgischen Lüttich. "Auf der Nachtseite vermuten wir eher erstarrte Lavaströme, wie man sie etwa auf Hawaii findet."

Überraschend für die Astronomen war, dass 55 Cancri e etwas heißer zu sein scheint, als es sich allein durch die Einstrahlung des Zentralsterns erklären lässt. Zudem liegt der heißeste Punkt auf der Oberfläche auch nicht exakt dort, wo man ihn erwartet hatte. Dafür könnte ein bislang unbekannter Mechanismus zur Verteilung der Wärme verantwortlich sein, der sich auf der heißen Tagseite ausgebildet hat. Die wahre Natur des Lavaplaneten werden aber wohl erst Beobachtungen mit Teleskopen der nächsten Generation ans Licht bringen.

Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der in dieser Woche in der Wissenschaftszeitschrift Nature erschienen ist.

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Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Spitzer, Seite der NASA
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