Erstmals Atmosphäre bei Felsplanet in habitabler Zone nachgewiesen
Zweite Erde
Erstmals Atmosphäre bei Felsplanet in habitabler Zone nachgewiesen
Ein Planet um einen 48 Lichtjahre entfernten Stern verströmt Helium. Die Beobachtung gelang mit einem verhältnismäßig kleinen Teleskop
Reinhard Kleindl
Planeten in anderen Sonnensystemen zu beobachten gehört zu den schwierigsten Übungen der Astronomie. Exoplaneten sind viel kleiner als Sterne, leuchten selbst nicht und werden noch dazu von ihrem Mutterstern überstrahlt. Dank verschiedener Tricks ist es dennoch gelungen, mehrere tausend Exemplare aufzuspüren. Je nach Untersuchungsmethode können Größe, Masse oder Umlaufzeit gut bestimmt werden. In manchen Fällen ist sogar ein Blick in die Atmosphäre möglich – dann nämlich, wenn der Planet vor seinem Stern vorbeizieht und ein Teil des Sternenlichts die Atmosphäre durchdringt. Dadurch ändert sich die Farbzusammensetzung dieses Lichts geringfügig und das lässt Rückschlüsse auf die den Planeten umhüllenden Gase zu.
Besonders gut ist dieses schwache Signal bei Planeten mit einer dichten Atmosphäre auszumachen. Leider sind diese Planeten in mancher Hinsicht nicht die interessantesten. Besonders spannend sind Welten, die unserer Erde ähneln und womöglich Leben beherbergen könnten. Soll dieses Leben dem auf unserem Heimatplaneten ähneln, muss der Planet in der sogenannten habitablen Zone liegen, in der Wasser in flüssiger Form existiert, und es sollte sich um einen Gesteinsplaneten mit einer eher dünnen Atmosphäre handeln.
Theoretische Vorhersage
Auch Gesteinsplaneten wurden bereits in vielen anderen Sonnensystemen entdeckt, sogar in der habitablen Zone. Was aber noch nie gelang, war der Nachweis eines Felsplaneten in der habitablen Zone, der wie die Erde eine Atmosphäre besitzt. Nun berichtet eine neue Studie im Fachjournal Science von einer solchen Entdeckung.
"Es ist das erste Mal, dass jemand eine Atmosphäre auf einem Felsplaneten in der habitablen Zone entdeckt hat", sagt Collin Cherubim von der Harvard University, der dort erst vor Kurzem promoviert wurde. Cherubim folgte dabei einer theoretischen Idee. Er analysierte bekannte Exoplaneten und schloss daraus, dass ein 48 Lichtjahre entfernter Planet namens LHS 1140 b eine Atmosphäre aus Helium besitzen müsste. Er versuchte, seinen Doktorvater Robin Wordsworth von der Harvard University davon zu überzeugen, die Theorie zu überprüfen. Der war anfangs skeptisch.
Teleskop organisiert
Doch ein seltenes astronomisches Ereignis erlaubte die Untersuchung, die Cherubim vorschwebte. Dabei zogen sowohl LHS 1140 b als auch ein Schwesterplanet vor ihrem Heimatstern, einem sogenannten Roten Zwerg, vorbei. Cherubim ließ nicht von seiner Idee ab und organisierte Beobachtungszeit mit einem geeigneten Teleskop. Die Forschenden beobachteten den Vorgang mit einem Spektrometer eines der beiden Magellan-Teleskope am Las-Campanas-Observatorium in Chile, das in der Lage war, die Farbzusammensetzung des Sternenlichts präzise zu messen.
Während es beim Schwesterplaneten keinerlei Hinweise auf eine Atmosphäre gab, war das bei LHS 1140 b anders. Direkt ließ sich auch dort keine Atmosphäre nachweisen, doch es gab Anzeichen für ausströmendes Helium. Das überzeugte auch seinen Doktorvater. "Vor zwanzig Jahren fragten wir uns noch, ob es überhaupt andere erdähnliche Planeten gibt", sagt Wordsworth. "Dann erfuhren wir, dass sie weit verbreitet sind, und entdeckten einige in der habitablen Zone. Die nächste Frage war, ob es einem von ihnen gelungen war, eine Atmosphäre zu bewahren. Jetzt wissen wir, dass dies bei mindestens einem der Fall ist."
Milliarden Jahre alt
Die genaue Zusammensetzung der Atmosphäre ist noch nicht bekannt. Die Forschenden glauben, dass sie, wie jene der Erde, mehrere Milliarden Jahre alt ist. Der Planet konnte sie also halten, anstatt sie durch den einströmenden Sonnenwind zu verlieren. Das Ergebnis weckt auch die Hoffnung, weitere Planeten auf diese Weise mit Teleskopen auf der Erde zu untersuchen und nach ausströmenden Gasen Ausschau zu halten. Cherubim betont, dass es sich bei der aktuellen Arbeit nur um die Bestätigung eines Modells handelte. "Hoffentlich ist es nur die erste von vielen weiteren solcher Beobachtungen", sagt der Forscher. (Reinhard Kleindl, 16.7.2026)
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