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Ein feuchter Exoplanet

Astronomie|Physik

Ein feuchter Exoplanet
14-09-24 Neptun.png
Größenvergleich zwischen Neptun und Erde, Wikipedia, gemeinfrei
Ferne Welten im Visier: Seit einigen Jahren können Astronomen nicht nur leuchtende Sterne erkennen, sondern auch die Existenz von Planeten in ihrem Orbit nachweisen. Es ist ihnen sogar bereits gelungen, Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre einiger dieser Exoplaneten zu gewinnen. Dabei handelte es sich allerdings bisher um riesige Exemplare, die unserem Jupiter ähneln. Nun ist Forschern erstmals ein aufschlussreicher Blick auf einen kleinen, etwa neptungroßen Planeten geglückt: Sie konnten in seiner Atmosphäre Wasserdampf nachweisen. Dieser Erfolg gibt nun Hoffnung für die Suche nach dem Lebenselement auf noch kleineren, erdähnlichen Planeten.

Bisher war die Zusammensetzung von neptungroßen Planeten ein Mysterium. Bei den vier Exemplaren, die Astronomen zuvor ins Visier genommen haben, blockierten vermutlich zu dichte Wolken und Staubschichten den Blick auf die tiefer liegenden Atmosphärenschichten. Um die Zusammensetzung der Gase der Atmosphäre eines Exoplaneten zu bestimmen, nutzen Astronomen nämlich Informationen aus dem Absorptionsspektrum: Sie beruht darauf, dass unterschiedliche Gase Licht bei der Passage in besonderer Weise absorbieren. Bei einer dichten Wolkenschicht schimmert aber kein Licht mehr durch – die Methode lässt sich deshalb nicht anwenden.

Frei von dichten Wolkenschichten

Doch im Fall des Planeten HAT-P-11b war das nicht der Fall, wie die Forscher um Jonathan Fraine von der University of Maryland in College Park berichten. Aufnahmen der Weltraumteleskope Spitzer und Hubble offenbarten einen Planeten mit der vierfachen Größe der Erde, der sich nicht in dicke Wolkenschichten hüllt. So war es den Forschern möglich, Einblicke in die Zusammensetzung seiner Atmosphäre zu gewinnen. Auf diese Weise konnten sie eindeutig die Signatur von Wasserstoff, Sauerstoff, Spuren von schweren Elementen und vor allem von Wasserdampf im Absorptionsspektrum nachweisen.

Das Ergebnis lässt Astronomen nun geradezu aufatmen, denn es war unklar, ob es überhaupt kleinere Planeten gibt, die eine Atmosphäre besitzen, die sich für Spektralanalysen eignet. Doch nun stellt sich die Frage, wie viele der neptungroßen Planeten dicht bewölkt sind und welche Faktoren zur Entstehung dieser Eigenschaft führen. Antworten könnten helfen, geeignete Kandidaten für zukünftige Untersuchungen auszuwählen. Dann könne man die Wassersuche auch eines Tages auf kleinere bis hin zu erdgroßen Planeten ausweiten, hoffen die Forscher.

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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