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Ein Exoplanet wie kein anderer
von Stefan Deiters
astronews.com
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.
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.
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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