Webb-Weltraumteleskop entdeckt potenziell lebensfreundliche Eiswelt in habitabler Zone um sonnennahen Stern

Künstlerische Darstellung der beiden Seiten des 48 Lichtjahre entfernten Exoplaneten “LHS 1140 b” (l.) im Vergleich zur Erde (r.). Der an seinen Stern rotationsgebundene Planet gleicht vermutlich dem Jupitermond Europa. Allerdings könnte sein unter einer dicken Eiskruste verborgener Ozean am sog. Subsolarpunkt offen liegen, was einer solchen Eiswelt das Aussehen eines Augapfels (bzw. engl. Bullseye) verleihen würde (Illu.). Copyright: B. Gougeon/Université de Montréal
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Künstlerische Darstellung der beiden Seiten des 48 Lichtjahre entfernten Exoplaneten “LHS 1140 b” (l.) im Vergleich zur Erde (r.). Der an seinen Stern rotationsgebundene Planet gleicht vermutlich dem Jupitermond Europa. Allerdings könnte sein unter einer dicken Eiskruste verborgener Ozean am sog. Subsolarpunkt offen liegen, was einer solchen Eiswelt das Aussehen eines Augapfels (bzw. engl. Bullseye) verleihen würde (Illu.).Copyright: B. Gougeon/Université de Montréal

Künstlerische Darstellung der beiden Seiten des 48 Lichtjahre entfernten Exoplaneten “LHS 1140 b” (l.) im Vergleich zur Erde (r.). Der an seinen Stern rotationsgebundene Planet gleicht vermutlich dem Jupitermond Europa. Allerdings könnte sein unter einer dicken Eiskruste verborgener Ozean am sog. Subsolarpunkt offen liegen, was einer solchen Eiswelt das Aussehen eines Augapfels (bzw. engl. Bullseye) verleihen würde (Illu.).
Copyright: B. Gougeon/Université de Montréal

Montreal (Kanada) – Mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) haben Astronomen und Astronominnen einen Planeten um einen nur 48 Lichtjahre entfernten Stern entdeckt, der vermutlich dem Jupitermond Europa gleicht und seinen Stern innerhalb dessen lebensfreundlicher Zone umkreist. Sie bezeichnen den Planeten als hoffnungsvollsten Kandidaten bei der Suche nach einem Exoplaneten mit dichter Atmosphäre innerhalb der lebensfreundlichen Zone eines fernen Sterns.

KORREKTUR, 09.07.2024, 07:30h: Im hiesigen Text heißt es, der Planet sei vom JWST „entdeckt“ worden. Tatsächlich wurde „LHS 1140b“ bereits 2017 entdeckt (…GreWi berichtete bereits). Neu sind die hier beschriebenen Spektralanalysen und die damit verbundenen Rückschlüsse auf eine dichte Atmosphäre und der Umstand, dass es sich aller Wahrscheinlichkeit nach um eine Eiswelt handelt.

Wie das Team um den Charles Cadieux und Ryan MacDonald von der Université de Montréal in einer kommenden Ausgabe der „The Astrophysical Journal Letters“ und vorab via ArXiv.org berichtet, sprechen die JWST-Daten einen Planeten, bei dem es sich aller Wahrscheinlichkeit nach um eine Super-Erde, also einen erdartigen Planeten von der vielfachen Größe der Erde handelt, der entweder von Wasser oder noch wahrscheinlicher, von Eis bedeckt ist und unter dieser frostigen Kruste einen flüssigen Wasserozean verbirgt.

Der Planet umkreist den nur 48 Lichtjahre von der Sonne entfernten roten Zwergstern „LHS 1140“ innerhalb dessen sogenannter habitablen – also lebensfreundlichen. Bei dieser Zone handelt es sich um jene Abstandsregion, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund gemäßigter Temperaturen flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche existieren kann. Wie die Forschenden weiter berichten, handelt es sich bei „LHS 11 b“ um einen der vielversprechendsten Kandidaten für einen Exoplaneten, der möglicherweise eine Atmosphäre und einen flüssigen Wasserozean birgt.

Tatsächlich finden sich schon in den ersten Webb-Daten Hinweise auf eine vorhandene Atmosphäre um einen Wasser- bzw. an Eis reichen Exoplaneten. LHS 1140 b sei einer der hoffnungsvollsten bislang bekannten Exoplaneten innerhalb der habitablen Zone eines Sterns, der Anzeichen für eine dicke Atmosphäre aufweist, so die Astronomen. „Es könnte sich also sogar um eine lebensfreundliche Welt handeln.“

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„Von allen bislang bekannten Exoplaneten mit gemäßigtem Klima, könnte LHS1140 b der beste Kandidat für di Entdeckung von flüssigem Wasser auf der Oberfläche einer Welt außerhalb unseres Sonnensystems sein“, erläutert Cadieux. „Das wiederum wäre gewaltiger Schritt bei der Suche nach potenziell lebensfreundlichen Exoplaneten.”

Anhand der Webb-Daten können die Forschenden mittlerweile einen gasförmigen Mini-Neptun ausschließen und gehen deshalb davon aus, dass es sich bei LHS 1140 b um eine sogenannte Super-Erde handelt, die möglicherweise von einer an Stickstoff reichen Atmosphäre, ähnlich wie jener unserer Erde (78 % Stickstoff), umgeben ist. Allerdings seien noch weitere Beobachtungen notwendig, um dieses Szenario weiter zu bestätigen.

Sollte es sich tatsächlich um einen erdartigen Felsplaneten handeln, so deuten die bisherigen Daten daraufhin, dass 10 bis 20 Prozent der Planetenmasse aus Wasser besteht. „Es könnte sich sehr gut um einen Schneeball-Planeten handeln, unter dessen eisiger Kruste ein flüssiger Ozean existiert oder der sogar auf seiner stets seinem Stern zugewandten dauerhaften Tagesseite unter dem sogenannten Subsolarpunkt über einen offenen, runden, etwa 4000 Kilometer durchmessenden Ozean verfügt (s. Abb.). Der Subsolarpunkt ist jener Punkt auf der Oberfläche eines Planeten oder Mondes, an dem die Sonne (oder ein anderer Zentralstern) direkt im Zenit steht. Auf einem rotationsgebundenen Planeten wäre dies der Bereich, der immer direkt dem Stern zugewandt ist und die höchste Sonneneinstrahlung erhält. Die Oberflächentemperatur im Mittelpunkt dieses „Bullauges“ läg dann bei angenehmen 20 Grad Celsius.

„Wir sehen hier die ersten faszinierenden Anzeichen für eine Atmosphäre auf einer Super-Erde innerhalb einer habitablen Zone“, so MacDonald abschließend. Im Vergleich zu anderen bekannten Exoplaneten innerhalb der habitablen Zone ihres Sterns, wie etwa einigen Planeten um den rund 40 Lichtjahre entfernten TRAPPIST-1, erscheine LHS 1140 deutlich ruhiger und weniger aktiv, was auch zu weniger störenden stellaren Signalen wie Sonnenflecken führt und so zukünftige Beobachtungen erleichtern wird.

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Recherchequelle: Université de Montréal

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