Hubble findet erste Hinweise für Wasser auf Planeten um TRAPPIST-1


Künstlerische Darstellung des Blicks ins TRAPPIST-1-System von der Oberfläche eines der sieben Planeten aus (Illu.).

Copyright: ESO/N. Bartmann/spaceengine.org

Genf (Schweiz) – Mit dem Weltraumteleskop „Hubble“ hat ein internationales Astronomenteam das Planetensystem um den nur 40 Lichtjahre entfernten Stern TRAPPIST-1 untersucht und hier erste Hinweise auf dortiges Wasser entdeckt. Die Daten sprechen dafür, dass es auf einigen der TRAPPIST-1-Planeten heute noch beträchtliche Wassermengen geben und diese damit auch lebensfreundlich sein könnten.

Der Rote Zwergstern TRAPPIST-1 wird von mindestens sieben erdgroßen Planeten umkreist. Drei davon umrunden ihren Stern innerhalb der sogenannten „habitablen Zone“ und damit innerhalb jener Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund milder Temperaturen flüssiges Wasser – und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens – auf seiner Oberfläche existieren kann (…GreWi berichtete, siehe Links).

Wie das Team um Vincent Bourrier vom Observatoire de l’Université de Genève aktuell berichten, haben sie den STIS-Spektrografen des Weltraumteleskops „Hubble“ genutzt, um die Menge an ultravioletter Strahlung zu untersuchen, die die einzelnen Planeten des Systems erreicht.

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„Ultraviolette Strahlung ist ein wichtiger Faktor der atmosphärischen Evolution von Planeten“, erläutert Bourrier. „Wie die ultraviolette Strahlung der Sonne Moleküle in unserer Atmosphäre aufspaltet, so spaltet auch die ultraviolette Strahlung anderer Sterne u.a. Wasserdampf in den Atmosphären von dortigen Exoplaneten (so vorhanden) in Wasserstoff und Sauerstoff auf.“

Während weniger energetische UV-Strahlung Wassermoleküle aufspaltet – ein Vorgang, der als Photolyse bezeichnet wird, heizen energiereichere utraviolette Strahlung (sog. XUV Strahlung) und Röntgenstrahlung die obere Atmosphäre eines Planeten auf und ermöglicht es so des Produkten der Photolyse – also Wasser und Sauerstoff – ins All zu entweichen.

Da Wasserstoffgas sehr leicht ist, kann es sehr leicht der Atmosphäre eines Exoplaneten entfliehen, dabei von Hubble im Umfeld dieser Planeten geortet werden und kann somit als Hinweis auf atmosphärischen Wasserdampf auf diesen Planeten gewertet werden.

Die Menge der von TRAPPISt-1 abgegebenen ultravioletten Strahlung legt nun tatsächlich nahe, dass seine Planeten in Laufe ihrer Existenz bereits gewaltige Mengen an Wasser verloren haben.


Vergleich zwischen unserer Sonne und TRAPPIST-1 (Illu.).

Copyright: ESO

Laut der aktuellen Studie trifft dies tatsächlich und besonders auf die beiden innersten der sieben TRAPPIST-1-Planeten (TRAPPIST-1b und TRAPPIST-1c) zu, da diese die größten Mengen ultravioletter Energie abbekommen: „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die atmosphärische Flucht eine wichtige Rolle in der Entwicklung dieser Planeten spielt“, kommentiert die Mitautorin der Studie Julien de Wit, von Massachusetts Insititute of Technology (MIT).

Auf die beschriebene Art und Weise könnten diese beiden Planeten in den vergangenen 8 Milliarden Jahren ihrer Existenz mehr als das 20-fache der Wassermassen der irdischen Ozeane verloren haben.

Dementgegen sollten die äußeren Planeten (e, f und g) die den Stern allesamt innerhalb dessen lebensfreundlicher Zone umkreisen, innerhalb dieser Zeit deutlich weniger Wasser verloren haben und dadurch selbst heute noch Wasser auf ihren Oberflächen führen.

„Die auf der Grundlage der neuen Beobachtungen errechneten Wasser-Verlustraten sowie die geophysikalische Wasserabgabe legen nahe, dass die äußeren, massereicheren Planeten ihr Wasser halten können“, erklären die beteiligten Wissenschaftler abschließend – verweisen aber auch auf den Umstand, dass auf der Grundlage der bisherigen Beobachtungen noch keine endgültigen Schlussfolgerungen über den Wassergehalt der TRAPPIST-1-Planeten gezogen werden können.

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