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Samstag, 03.12.2016
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Ferne Welt mit Wasserdampf

Astronomen finden Wasser auf neptungroßem Exoplaneten

Ferne Welten im Visier: Astronomen haben Wasserdampf auf einem Exoplaneten von etwa der Größe des Neptun nachgewiesen. Es ist das erste Mal, dass sich die Atmosphäre eines kleineren Exolaneten als der bisher erforschten Gasriesen untersuchen lässt, berichten die Forscher im Journal "Nature". Dieser Erfolg gibt nun Hoffnung für die Suche nach Wasser auf noch kleineren, erdähnlichen Planeten.
Größenvergleich zwischen Neptun (links)und dem wasserhaltigen Exoplaneten HAT-P-11 b (rechts).

Größenvergleich zwischen Neptun (links)und dem wasserhaltigen Exoplaneten HAT-P-11 b (rechts).

Seit einigen Jahren weisen Astronomen mehr und mehr Planeten in fremden Sternsystemen nach. Die Größe und Masse dieser Exoplaneten lässt sich ebenfalls relativ leicht bestimmen, und damit auch ob es sich um einen erdähnlichen Gesteinsplaneten oder einen Gasriesen nach Art des Jupiter handelt. Es ist Wissenschaftlern sogar bereits gelungen, Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre einiger fremder Planeten zu gewinnen. Dabei handelte es sich allerdings bisher um unserem Jupiter ähnliche riesige Exemplare.

Die Zusammensetzung kleinerer Exoplaneten war bisher 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: Unterschiedliche Gase absorbieren Licht bestimmter Wellenlängen und lassen sich so identifizieren. Bei einer dichten Wolkenschicht schimmert aber kein Licht mehr durch – die Methode lässt sich deshalb nicht anwenden.

Eindeutig Wasserstoff und Sauerstoff


Doch im Fall des etwa 122 Lichtjahre entfernten 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.
(Nature, 2014; doi: 10.1038/nature13785)
(Fraine et al., Nature, 25.09.2014 - MVI)
 
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