Wichtiger Schritt auf der Suche nach chemischen Fingerabdrücken von Leben Weltraumteleskop findet Kohlendioxid auf Exoplaneten - scinexx | Das Wissensmagazin
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Wichtiger Schritt auf der Suche nach chemischen Fingerabdrücken von Leben

Weltraumteleskop findet Kohlendioxid auf Exoplaneten

Planet HD 189733b © ESA, NASA, M. Kornmesser (ESA/Hubble), and STScI

Das Weltraumteleskop Hubble hat Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Planeten außerhalb des Sonnensystems nachgewiesen. Dies ist ein wichtiger Schritt auf der Suche nach Leben im All, denn erstmals ist damit die Atmosphäre eines Exoplaneten im Nahinfrarot-Bereich analysiert worden – einem Bereich, der als besonders günstig für den Nachweis von Biomarkern gilt.

Der im Jahr 2005 entdeckte Planet HD 189733b liegt rund 63 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Vulpecula (Fuchs). Er ist etwa so groß wie der Jupiter, aber deutlich heißer als dieser – und damit auch zu heiß für Leben. Jetzt allerdings enthüllte eine Untersuchung von Mark Swain vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, dass die Atmosphäre des Planeten nicht nur Wasserdampf und Methan, wie bereits zuvor festgestellt, sondern auch Kohlendioxid und Kohlenmonoxid enthält.

Eklipse als Chance

Der Wissenschaftler nutzte die Nah-Infrarotkamera des Weltraumteleskops Hubble sowie ein Multiobjekt-Spektrometer, um das Infrarotlicht zu analysieren, dass von HD 189733b ausgeht. Um zwischen der Strahlung des nahen Sterns und der des Planeten unterscheiden zu können, fing Swain zunächst das Licht des Planetensystems auf, wenn HD 189733b hinter seinem Zentralstern vorbeizog und sein Licht damit komplett verdeckt wurde. Aufgrund der engen Umlaufbahn ist dies alle 2,2 Tage der Fall.

Damit hatte der Forscher einen Fingerabdruck des reinen Sternenlichts und konnte dies nun vom Licht des kompletten Systems quasi abziehen. Dieses maß er immer dann, wenn HD 189733b kurz vor oder nach einer Eklipse stand, um so das Licht der heißen Tagesseite des Planeten auffangen zu können.

„Fingerabdrücke“ von Kohlendioxid und Kohlenmonoxid

Die charakteristischen Spektrallinien der Strahlung erlaubten Swain Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre. Zum ersten Mal gelang es so, ein Nah-Infrarot-Emissionsspektrum eines Exoplaneten aufzufangen und auszuwerten. Der Forscher wies damit nicht nur Methan und Wasserdampf nach, sondern erstmals auch Kohlendioxid und Kohlenmonoxid.

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„Das Kohlendioxid ist der Hauptgrund für die Aufregung, denn unter den richtigen Bedingungen könnte es in Zusammenhang zu biologischen Aktivitäten stehen, wie es auf der Erde der Fall ist“, erklärt Swain. „Schon die Tatsache, dass wir dazu fähig sind es nachzuweisen und seine Menge zu schätzen ist bedeutsam. Denn es unterstützt den langfristigen Versuch, Planeten zu charakterisieren um herauszufinden woraus sie bestehen und ob sie ein möglicher Ort für Leben sein könnten.“

Wichtiger Schritt auf der Suche nach Leben

Für die Astronomen ist diese Studie ein weiterer wichtiger Schritt auf der Suche nach Leben im All. Denn die Moleküle, die als Voraussetzung und Bausteine des Lebens gelten, lassen sich am besten im Bereich der Nah-Infrarotstrahlung nachweisen. Die jetzige Hubble-Beobachtung hat gezeigt, dass dies grundsätzlich möglich ist. Noch besser allerdings soll dies ab 2013 der Fall sein, wenn das James Webb Space Telecope in die Umlaufbahn startet. Dieses könnte wegen seiner höheren Auflösung dann auch auf kleineren, erdähnlichen Planeten nach Biomarkern suchen.

(Space Telescope Science Institute, 10.12.2008 – NPO)

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