EXTRASOLARE PLANETEN
Methan auf HD 189773b
von Stefan Deiters
astronews.com
19. März 2008

Über kaum einen extrasolaren Planeten ist so viel bekannt, wie über den Gasriesen HD 189733b. Die ferne Welt gehört zu den Planeten, die - von der Erde aus gesehen - regelmäßig vor ihrer Sonne vorüberziehen und dadurch detailliertere Beobachtungen erlauben. Jetzt spürten Wissenschaftler mit dem Weltraumteleskop Hubble Methan in der Atmosphäre des Gasriesen auf. Für sie ist der Fund ein wichtiger Meilenstein.

So stellt sich ein Künstler den heißen Jupiter HD 189733b vor. Bild: ESA, NASA und G. Tinetti (University College London, UK & ESA)

Mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble haben Astronomen jetzt die Signatur von Methan in der Atmosphäre des jupitergroßen Gasriesen HD 189733b  nachweisen können. Stimmen die äußeren Umstände, kann Methan eine wichtige Rolle bei den chemischen Reaktionen spielen, von denen man annimmt, dass sie die erste Stufe auf dem Weg zur Entstehung von Leben darstellen. Methan wurde auf den meisten Planeten unseres Sonnensystems nachgewiesen. HD 189733b ist aber der erste extrasolare Planet auf dem Methan oder überhaupt ein organisches Molekül gefunden wurde.

Für die Wissenschaftler zeigt die Entdeckung, dass Hubble und zukünftige Weltraummissionen in der Lage sein werden, organische Moleküle in den Spektren von Planeten um andere Sonnen nachzuweisen. "Dies ist ein wichtiger Meilenstein, um einmal Moleküle, die als Grundbausteine für Leben dienen könnten, auf Planeten nachzuweisen, auf denen Leben möglich wäre", meint Mark Swain vom NASA Jet Propulsion Laboratory. Swain leitete das Team, das die Entdeckung gemacht hat und darüber in der morgigen Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift Nature berichtet.

Die Entdeckung gelang den Forschern nach gründlichen Beobachtungen mit Hubbles Near Infrared and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) im Mai 2007. Das Team konnte dabei zudem die Existenz von Wassermolekülen bestätigen, die im vergangenen Jahr mit dem Infrarotteleskop Spitzer entdeckt wurden (astronews.com berichtete). "Mit diesen Daten gibt es keine Diskussion mehr ob Wasser vorhanden ist oder nicht - Wasser ist da", so Swain.

HD 189733b liegt in 63 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Fuchs. Er ist ein sogenannter "heißer Jupiter", also ein Gasriese, der seine Sonne in äußerst geringer Entfernung umrundet. Ein Jahr auf HD 189733b dauert nicht viel länger als zwei Erdtage. Durch die große Nähe zu seiner Sonne dürften in der Atmosphäre von HD 189733b Temperaturen von etwa 900 Grad Celsius herrschen.

Für die Beobachtungen machten sich die Wissenschaftler die Tatsache zu Nutze, dass HD 189733b - von der Erde aus gesehen - regelmäßig vor seiner Sonne vorüberzieht, es sich bei dem Planeten also um einen sogenannten Transitplaneten handelt. Läuft das Licht des Sterns auf seinem Weg zur Erde durch die Atmosphäre des Planeten, ändert dies das Spektrum des Sterns entsprechend der Inhaltsstoffe der Atmosphäre des heißen Jupiters. "Wasser allein kann das beobachtete Spektrum nicht erklären", erläutert Giovanna Tinetti vom University College London und der ESA. "Man benötigt zusätzlich Methan um die Daten von Hubble zu erklären."

Methan besteht aus Wasserstoff und Kohlenstoff und entsteht auf der Erde auf verschiedenste Weisen - auch durch biologische Prozesse. Diese kommen aber laut Tinetti im Falle von HD 189733b nicht in Frage: "Die Atmosphäre des Planeten ist viel zu heiß. Jedes Leben wie wir es kennen, könnte dort nicht existieren."

Überrascht hat die Wissenschaftler, dass HD 189733b offenbar über mehr Methan in der Atmosphäre verfügt als Modelle dieser heißen Jupiter vorhersagen. Der Planet sollte beispielsweise deutlich mehr Kohlenmonoxid als Methan haben, was aber nicht der Fall ist. "Eine mögliche Erklärung wäre, dass Hubble die Nachtseite des Planeten besser beobachteten konnte. Dort ist die Atmosphäre etwas kühler und Methan wird nicht so wirkungsvoll zerstört", vermutet Tinetti.

Obwohl HD 189733b also kein Planet für Leben sein dürfte, wertet das Team den Fund als großen Erfolg: "Dies ist der Beweis, dass wir mit Spektroskopie auch entsprechende Untersuchungen bei einem kühleren und vielleicht erdähnlichen Planeten machen könnten, der einen leuchtschwächeren Stern umkreist", so Swain. Endziel sei es, Planeten zu untersuchen, die sich in der lebensfreundlichen Zone um eine Sonne befinden - also dort, wo theoretisch flüssiges Wasser möglich wäre.