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Astronomie+Physik

Ein Set aus sieben Welten im Visier

Diese künstlerische Darstellung des TRAPPIST-1-Systems stellt alle sieben Planeten in unterschiedlichen Phasen exemplarisch dar. Wenn ein Planet, wie hier zwei der Planeten, vor der Scheibe des roten Zwergsterns vorbeizieht, reduziert sich das Sternlicht, das auf der Erde gemessen werden kann. (Bild: NASA)
Gleich sieben erdähnliche Planeten auf einmal: Das System von TRAPPIST-1 gilt als besonders vielversprechend bei der Suche nach Lebensspuren im All. Neue Einblicke in die Merkmale der sieben Planeten bestätigen nun das spannende Potenzial: Ihre Dichte-Eigenschaften und neue Hinweise auf ihre Atmosphären belegen, dass es sich um Gesteinsplaneten handelt, die theoretisch lebensfreundliche Bedingungen bieten könnten.

Hunderte von Exoplaneten sind Planetenjägern in den letzten Jahren ins Netz gegangen. Die große Herausforderung ist es mittlerweile, Merkmale der fernen Himmelskörper aufzudecken. Dabei sind vor allem Exemplare spannend, die lebensfreundliche Bedingungen bieten könnten. In diesem Zusammenhang hat im Februar 2017 das Planetensystem von TRAPPIST-1 für Schlagzeilen gesorgt: Untersuchungsergebnisse legten nahe, dass um den Roten Zwerg gleich sieben erdähnliche Planeten kreisen, auf denen gemäßigte Temperaturen herrschen könnten. Sie drängen sich so dicht nebeneinander, dass eine Person auf der Oberfläche einer dieser Welten eine spektakuläre Aussicht auf die benachbarten Planeten hätte. Obwohl sie alle näher um ihren Stern kreisen als Merkur um die Sonne, sind sie nicht glutheiß, denn TRAPPIST-1 ist ein schwach strahlender Stern, der nur etwa neun Prozent der Sonnenmasse besitzt.

Seit der Entdeckung der sieben Planeten stand das von uns etwa 40 Lichtjahre entfernte System weiterhin im Blick internationaler Astronomen und ihrer Teleskope. Nun berichten sie in vier Veröffentlichungen über die neuesten Erkenntnisse. An allen Studien war Amaury Triaud von der University of Birmingham beteiligt: „Die TRAPPIST-1-Planeten gehören nun zu den am besten untersuchten Welten außerhalb unseres Sonnensystems“, sagt der Astronom.

Sie ähneln den Gesteinsplaneten unseres Sonnensystems

Die neuen Ergebnisse bestätigen, dass alle sieben Planten von TRAPPIST-1a
größtenteils aus Gestein bestehen. „Durch die Kombination unserer neuen Daten über die Massen und Radien der sieben Welten haben wir Informationen über ihre Dichten gewonnen und Informationen über ihre innere Zusammensetzung“, sagt Triaud. „Alle sieben Planeten ähneln stark Merkur, Venus, unserer Erde, Mond und Mars“, resümiert der Astronom. In Bezug auf Größe, Dichte und die Menge der Strahlung, die er von seinem Stern empfängt, ist TRAPPIST-1e der erdähnlichste, geht aus den Ergebnissen hervor.

Triaud und seine Kollegen fanden zudem Hinweise darauf, dass ein erheblicher Teil der Masse der Planeten aus Wasser bestehen könnte – bis zu fünf Prozent. Zum Vergleich: Die Ozeane der Erde machen nur 0,02 Prozent der Masse unseres Planeten aus. Doch für zu euphorische Erwartungen an die TRAPPIST-1-Planeten sei es noch zu früh, sagen die Forscher. „Die Dichte-Eigenschaften von Planeten können zwar wichtige Hinweise über ihre Zusammensetzung liefern, lassen aber noch keine Aussagen über die mögliche Lebensfreundlichkeit zu“, betont Co-Autor Brice-Olivier Demory von der Universität Bern. „Die aktuellen Ergebnisse bringen uns bei der weiteren Erforschung dieser Frage allerdings erheblich weiter“.

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Die neuen Hinweise auf die Zusammensetzung der Atmosphären der Planeten stammen aus Daten des Hubble-Weltraumteleskops. Es konnte spektrale Informationen des Sternenlichts erfassen, wenn es durch die Atmosphären der vorbeiziehenden Planeten schimmert. Im Fall von fünf der sieben Planeten konnten die Astronomen anhand der Ergebnisse ausschließen, dass sie Atmosphären aus Wasserstoff und Helium besitzen, wie Neptun oder Uranus. Diese Informationen bestärken ihnen zufolge die Annahme, dass die sieben Planeten von TRAPPIST-1 in vielerlei Hinsicht den inneren Gesteinsplaneten unseres Sonnensystems ähneln.

Potenzial bestätigt – schärferer Blick geplant

Was die potenzielle Lebensfreundlichkeit betrifft, steht nun die Frage im Zentrum, welche Form das Wasser auf den TRAPPIST-1-Planeten annehmen kann. Allein anhand der Entfernung vom Stern lässt sich dies nicht bestimmen, denn auschlaggebend ist die Wärmemenge, welche die Himmelskörper aufgrund ihrer Merkmale aufnehmen. Theoretisch könnten aber alle sieben Kandidaten unter bestimmten geologischen und atmosphärischen Bedingungen Temperaturen bieten, die Wasser flüssig halten, sagen die Forscher.

Dieses Thema wird ihnen zufolge nun auch im Zentrum der weiteren Untersuchungen des TRAPPIST-1-Systems stehen. Die Astronomen setzten große Hoffnungen auf den scharfen Blick des neuen James-Webb-Weltraumteleskops, das voraussichtlich 2019 in Betrieb gehen wird. Es soll anhand des Sternenlichts Informationen darüber liefern, ob die TRAPPIST-1-Planeten Atmosphären besitzen, die flüssiges Wasser ermöglichen.

Quelle:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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