James-Webb-Weltraumteleskop liefert erste Spektralanalyse einer fernen Planetenatmosphäre

Grafische Darstellung des spektralen Fingerabdrucks von Wasser in der Atmosphäre des fernen Gasriesen „WASP-96 b“ (Illu.). Copyright: NASA, ESA, CSA, STScI
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Grafische Darstellung des spektralen Fingerabdrucks von Wasser in der Atmosphäre des fernen Gasriesen „WASP-96 b“ (Illu.). Copyright: NASA, ESA, CSA, STScI

Grafische Darstellung des spektralen Fingerabdrucks von Wasser in der Atmosphäre des fernen Gasriesen „WASP-96 b“ (Illu.).
Copyright: NASA, ESA, CSA, STScI

Washington (USA) – Nachdem vergangene Nacht mit der ersten Deep-Field-Aufnahme das erste wissenschaftliche Bild des neuen Infrarot-Weltraumteleskops James Webb präsentiert wurde (…GreWi berichtete), hat die NASA nun auch die erste Spektralanalyse mit dem JWST der Atmosphäre eines Exoplaneten vorlegt. Auch wenn es sich bei dem Planeten selbst um einen unwirtlichen Gasriesen handelt, geben die Ergebnisse doch schon jetzt einen Ausblick auf baldige Analysen potenziell lebensfreundlicher Felsplaneten.

Wie die NASA berichtet, handelt es sich bei dem Planeten mit der Bezeichnung “WASP-96 b” um einen heißen, fluffigen Gasriesen, der den rund 1.150 Lichtjahre entfernten, sonnenartigen Stern „WASP-96“ einmal alle 3,5 Tage umkreist. Der Planeten bringt nur die Hälfte der Masse unseres Jupiters auf die Waage, besitzt aber einen 1,2 Mal so großen Durchmesser wie dieser. Er umrundet seinen Stern auf einer Distanz von nur einem Neuntel der Distanz unseres Merkurs zur Sonne. Entsprechend heiß sind seine Temperaturen von fast 540 Grad Celsius. Viel zu heiß also für flüssiges Wasser oder gar Leben, wie wir es auf der Erde kennen.

Aus den Daten, die mit dem „Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph“ (NIRISS) des „James Webb Space Telescopes“ (JWST) über einen Zeitraum von nur 6,4 Stunden ermittelt wurden, geht hervor, dass die Atmosphäre des Planeten von Wolken und Dunst geprägt ist. Die Beobachtungen ermöglichen auch Aussagen über die Anwesenheit spezieller Gasmoleküle – darunter unter anderem auch Wasser.

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Die spektrografischen Atmosphärenanalysen mit dem JWST sind immer dann möglich, wenn sich ein Planet bei seiner Umrundung seines Sterns auf einer Linie zwischen dem Teleskop und seinem Stern vor dessen „Sonnenscheibe“ schiebt (Transit) und das Licht des Sterns so auch durch dessen Atmosphäre scheint. Zieht man die normalen Spektralwerte des Sterns von den Beobachtungsdaten ab, bleibt die Signatur der Planetenatmosphäre zurück.

„Das Spektrum von WASP-96 b mittels NIRISS ist nicht nur die bislang detaillierteste Spektralanalyse im nahen Infrarot, die bislang von der Atmosphäre eines Exoplaneten ermittelt wurde, sie deckt auch eine erstaunlich weiter Bandbreite an 280 individuellen Wellenlängen ab, darunter sichtbares rotes Licht und einen Teil des Spektrums, das von früheren Teleskopen bislang nicht abgedeckt wurde“, erläutert die NASA-Presseinformation.

Es sei gerade letzterer Teil des Spektrums, innerhalb dessen sich Wasser und zahlreiche andere Schlüsselmoleküle abzeichnen, darunter Sauerstoff und Kohlendioxid, die im aktuellen WASP-96-Spektrum allerdings nicht erkannt wurden.

Schon jetzt hoffen die JWST-Wissenschaftler und -Wissenschaftlerinnen diese Messungen auch anhand von potenziell lebensfreundlichen Planeten durchführen zu können.

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Recherchequelle: NASA

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