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Mittwoch, 23.08.2017
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Erdzwilling "auf dem Präsentierteller"

Nahe Supererde bietet besonders gute Voraussetzungen für die Suche nach Leben

Astronomen haben eine nahe Supererde entdeckt, die möglicherweise noch lebensfreundlicher und erdähnlicher ist als die sieben erst vor kurzem entdeckten TRAPPIST-1-Planeten. Der neue Erdzwilling LHS 1140b liegt nur knapp 40 Lichtjahre entfernt und kreist in der habitablen Zone eines Roten Zwergs. Das Entscheidende aber: Seine Bahn führt ihn direkt vor seinem Stern vorbei – das erleichtert die Suche nach Leben und die Erforschung seiner Atmosphäre.
Die potenziell lebensfreundliche Supererde LHS 1140b umkreist einen kleinen, lichtschwachen Roten Zwerg (illustration)

Die potenziell lebensfreundliche Supererde LHS 1140b umkreist einen kleinen, lichtschwachen Roten Zwerg (illustration)

Erdähnliche Planeten sind im Universum keine Seltenheit: Selbst in unserer direkten Nachbarschaft haben Astronomen inzwischen Erdzwillinge entdeckt, darunter den nur rund vier Lichtjahre entfernten Planeten Proxima Centauri b, eine lebensfreundliche Supererde in 14 Lichtjahren Entfernung und das aus gleich sieben potenziell lebensfreundlichen Planeten bestehende System um den Stern TRAPPIST-1 in 39 Lichtjahren Entfernung.

Doch all diese nahen Erdzwillinge haben ein großes Manko: Sie wandern von uns aus gesehen nicht direkt vor ihrem Stern vorbei. Das aber macht es schwer, ihre Atmosphäre und Beschaffenheit genauer zu untersuchen – und erschwert damit auch die indirekte Suche nach möglichen Lebensspuren auf diesen Exoplaneten.

Supererde in perfektem Transit


Jetzt aber könnten Astronomen um Jason Dittmann vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) den idealen Kandidaten für eine solche Lebenssuche gefunden haben. Denn der neuentdeckte Exoplanet LHS 1140 b ist mit knapp 40 Lichtjahren Entfernung nicht nur relativ nah, er zieht auch direkt vor seinem Stern vorbei – in einem perfekten Transit.


Vielversprechend auch: Der Planet LHS 1140 b ist nur rund 1,4 Mal größer als die Erde und gehört damit zu den Supererden. Er besitzt die rund 6,6-fache Masse der Erde und ist daher höchstwahrscheinlich ein Gesteinsplanet. Seine hohe Dichte spricht dafür, dass sein Eisenkern größer ist als der irdische Kern, wie die Forscher erklären. Mit einem Alter von rund fünf Milliarden Jahren ist die Supererde zudem fast genauso alt wie die Erde.

Besonders lebensfreundlich


"Dies ist der spannendste Exoplanet, den ich im ganzen letzten Jahrzehnt gesehen habe", sagt Dittmann. "Ein besseres Ziel hätten wir uns kaum wünschen können, um die größte Herausforderung der Wissenschaft anzugehen – die Suche nach Lebensspuren jenseits unserer Erde."

LHS 1140b zieht von uns aus gesehen alle 25 Tage genau vor seinem Mutterstern vorbei - das ermöglicht künftig genauere Beobachtungen.

LHS 1140b zieht von uns aus gesehen alle 25 Tage genau vor seinem Mutterstern vorbei - das ermöglicht künftig genauere Beobachtungen.

Die Chance auf Leben wären auf LHS 1140 b durchaus günstig, wie die Astronomen erklären. Denn der Planet kreist mitten in der habitablen Zone seines Sterns. Er benötigt für eine Umkreisung des Roten Zwergs rund 25 Tage und ist ihm damit rund zehnmal näher als die Erde der Sonne. Weil der Rote Zwerg aber kühl und lichtschwach ist, bekommt der Planet aber nur halb so viel Strahlung wie die Erde – gerade ausreichend für flüssiges Wasser.

Und noch etwas ist günstig: Der Mutterstern dieser Supererde ist deutlich ruhiger als bei den gleich weit entfernten TRAPPIST-1-Planeten: "Die derzeitigen Rahmenbedingungen des roten Zwergs sind besonders günstig: LHS 1140 dreht sich im Vergleich zu ähnlich massearmen Sternen langsamer um seine eigene Achse und emittiert weniger hochenergetische Strahlung", erläutert Nicola Astudillo-Defru von der Sternwarte Genf. Auch dies schafft günstige Bedingungen für die Entstehung von Leben.

Blick auf Atmosphäre


Die Astronomen vermuten, dass Supererde eine Atmosphäre besitzt. Sie bildete sich wahrscheinlich erst nach der stürmischen Jugendzeit des Roten Zwergs und blieb dadurch bis heute erhalten. Ein früher Magmaozean könnte die Gase und auch Wasserdampf für die Gashülle von LHS 1140b geliefert haben.

"Über die Zusammensetzung der Atmosphäre können wir bisher nur spekulieren", sagt Dittmann. "Aber zukünftige Beobachtungen könnten es ermöglichen, erstmals die Atmosphäre eines potenziell lebensfreundlichen Planeten direkt zu untersuchen." Vor allem das 2018 startende James Webb Weltraumteleskop der NASA und das erdbasierte Giant Magellan Telescope wären leistungsstark genug, um die spektralen Signale der Atmosphäre und möglicher biogener Gase einzufangen.

"Um in Zukunft Planeten in der habitablen Zone zu analysieren, könnte sich das System LHS 1140 als ein noch wichtigeres Ziel erweisen als Proxima b oder TRAPPIST-1", kommentieren Xavier Delfosse und Xavier Bonfils vom CNRS im französischen Grenoble. "Was die Entdeckung von Exoplaneten angeht, war das letzte Jahr wirklich bemerkenswert!" Die Supererde LHS 1140b wurde vom MEarth-South-Teleskop entdeckt und mit Hilfe des HARPS-Spektrometers am La Silla Observatorium der Europäischen Südsternwarte näher untersucht. (Nature, 2017; doi: 10.1038/nature22055)
(ESO/ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 20.04.2017 - NPO)
 
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