AstronomieWeltraumteleskop Hubble offenbart neuen Planetentyp

Etwa 40 Lichtjahre entfernt von der Erde umkreist der Exoplanet GJ 1214b seinen Stern. Neue Analysen legen nahe, dass er zum Großteil aus Wasser bestehen könnte. von dpa

Eine Illustration des Planeten GJ 1214b

Eine Illustration des Planeten GJ 1214b  |  © Tyrogthekreeper/Wikipedia

Das Hubble-Weltraumteleskop hat womöglich einen neuen Planetentyp enthüllt: eine Wasserwelt. Der Planet GJ 1214b kreist um eine rote Zwergsonne im Sternbild Schlangenträger, etwa 40 Lichtjahre von der Erde entfernt. Er besitzt eine dichte Dampfatmosphäre, berichtete das Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik (CfA) im amerikanischen Cambridge . "GJ 1214b gleicht keinem Planeten, den wir kennen", erläuterte CfA-Forscher Zachory Berta in der Mitteilung. Ein großer Teil seiner Masse könnte aus Wasser bestehen.

Leben ist auf dem bereits 2009 entdeckten Exoplaneten nicht zu erwarten, denn dort dürften unwirtliche Verhältnisse herrschen: Er umkreist seine Zwergsonne einmal alle 38 Tage in nur zwei Millionen Kilometern Entfernung. Zum Vergleich: Die Erde ist 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Entsprechend ist es auf GJ 1214b im Schnitt geschätzte 230 Grad Celsius heiß. Wie kann also Wasser überhaupt dort vorkommen? "Die hohen Temperaturen und der hohe Druck könnten exotische Materialien wie 'heißes Eis' oder 'supraflüssiges Wasser' formen", berichtete Berta. "Substanzen, die unserer Alltagserfahrung vollkommen fremd sind."

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Mehr Wasser als auf der Erde, weniger Gestein

Bereits 2010 hatten Astronomen Hinweise auf Wasser in der Atmosphäre von GJ 1214b entdeckt. Dabei hätte es sich jedoch auch um einen globalen Dunstschleier handeln können, erläuterten die Forscher. Erst die Hubble-Beobachtungen hätten gezeigt, dass der Planet sich wohl in dicken Wasserdampf hülle. "Mit Hubble haben wir die infrarote Farbe des Sonnenuntergangs auf dieser Welt gemessen", berichtete Berta. Dunst ist für Infrarotstrahlung durchsichtiger als Dampf. Die Messungen würden nun tatsächlich eine Dampfatmosphäre nahelegen.

Berechnung der Masse

Um die Masse der fernen Himmelskörper zu bestimmen, nutzen die Astronomen die "Radialgeschwindigkeitsmethode". Kreist ein Exoplanet um seinen Mutterstern, dann hat das Tandem einen Rotationspunkt, der nicht mit dem Mittelpunkt des Sterns identisch ist.

Deshalb scheint der Stern für einen Beobachter auf der Erde zu taumeln. Kommt er uns näher, werden die von ihm ausgesendeten Lichtwellen gestaucht, entfernt er sich, werden sie gestreckt. Diese Veränderungen können gemessen und daraus die Masse des Exoplaneten berechnet werden.

Das funktioniert aber nur für Himmelskörper, die größer als unsere Erde sind.

Größe und Dichte

Die Größe der fernen Objekte wird mithilfe der "Transitmethode" ermittelt. Sie basiert auf der minimalen Verdunklung, die eintritt, wenn sich Exoplaneten zwischen ihren Mutterstern und einen Beobachter schieben. Letztere sind oft Weltraumteleskope wie Corot oder Kepler. Während Corot maximal ein halbes Jahr in die gleiche Richtung schaut und dabei eher Planeten mit kurzen Umlaufzeiten aufspürt, blickt Kepler bis zu vier Jahre in ein und dieselbe Himmelsregion und findet so auch Planeten mit längeren Umlaufzeiten.

Aber auch dieses Verfahren hat seine Grenzen. Ein Planet wie Jupiter würde das Licht eines sonnengroßen Sterns um nur ein Prozent verdunkeln. Der Effekt eines erdgroßen Planeten wäre noch hundertmal kleiner.

Aus der Masse und der Größe der Exoplaneten kann die Dichte berechnet werden. Die wiederum gibt Hinweise darauf, ob der ferne Himmelskörper aus Gas, Eis oder Fels besteht. (nes)

Der ferne Planet hat mit zwei Gramm pro Kubikzentimeter gerade einmal die doppelte Dichte von Wasser. Zum Vergleich: Die Erde kommt auf 5,5 Gramm pro Kubikzentimeter. Damit könnte es auf GJ 1214b viel mehr Wasser geben als auf der Erde und viel weniger Gestein, argumentieren die Wissenschaftler, deren Beobachtungen im Fachblatt The Astrophysical Journal erscheinen sollen . Der Exoplanet hat einen 2,7-mal größeren Durchmesser als die Erde und fast siebenmal soviel Masse. Theoretiker gehen davon aus, dass er einst in größerer Entfernung von seinem Stern entstanden ist, wo es viel Wassereis gab, und später weiter nach innen gewandert ist.

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Leserkommentare
    • PGMN
    • 23. Februar 2012 2:40 Uhr

    Und nachdem ich gewissenhaft nachgerechnet habe, bin ich zu dem Ergebnis gekommen, dass vierzig Jahre im astronomischen Maßstab keine ernstzunehmende Zeitspanne sind. Ich gehe jede Wette ein, dass der Planet heute ziemlich genauso aussieht wie zu dem Zeitpunkt als das Licht ihn verlassen hat.

    Oh, wo bleibt nur meine Interpunktion? Ich füge hinzu: "???????????"

    3 Leserempfehlungen
    • PGMN
    • 23. Februar 2012 2:51 Uhr

    Gut, der Vollständigkeit halber müsste man sagen, dass es dort kein "irdisches" Leben geben kann. Mit den black smokers für Leben dort zu argumentieren ist allerdings um einiges "anthropozentrischer" (geozentrischer wäre passender) als das, was der Artikel impliziert, denn black smokers gibt es dort wahrscheinlich auch nicht. Es ist genauso "anthropozentrisch", Leben in der Nähe von black smokers zu erwarten wie die Vorstellung, dass Außerirdische Säugetiere, Reptilien, Insekten o.Ä. sind.

    Der Punkt ist: wir kennen nur Leben auf der Erde. Hier Leben zu finden, ist der Regelfall. Leben auf nichterdähnlichen Planeten zu finden, ist bisher nie vorgekommen. Solange wir nicht wissen, dass die Erde ein Ausnahmefall ist, ist logisch, anzunehmen, dass sie es nicht ist und Leben daher auf erdähnlichen Planeten am wahrscheinlichsten ist. Das hat nichts mit Anthropozentrismus, Phantasielosigkeit, usw. zu tun, sondern entspricht einfach am besten den bekannten Beobachtungen.

    2 Leserempfehlungen
    Antwort auf "Klar gibst da Leben"
    • J.S.
    • 23. Februar 2012 6:19 Uhr
    11. Troll

    Trolololol. "wieder mal top recherchiert und kommentiert" made my day :)
    Aber ganz sicher, dass Sie trollen, bin ich mir nicht. Oh, bitte sagen Sie, dass sie einfach nur ihrem Namen gerecht werden wollten.
    Ansonsten: Kopf -> Tisch.

    Zum Bericht: "Theoretiker gehen davon aus, dass er einst in größerer Entfernung von seinem Stern entstanden ist, wo es viel Wassereis gab, und später weiter nach innen gewandert ist."
    Ist die Umlaufbahn denn nun stabil?

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  1. Sieht eher so aus, als Würde da ein buntes Völkchen leben, das in den 80ern stehen geblieben ist und pink für eine tolle Farbe hällt....Ich weiß nicht, ob ich einen pinken Neonplaneten besuchen wollen würde...

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    es ist die heimat von prinzessin lillifee .... ;-PPP

  2. lichtjahre sind keine zeitangabe.

    ... troll?

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  3. es ist die heimat von prinzessin lillifee .... ;-PPP

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    Antwort auf "Die Illustration"
    • okmijn
    • 23. Februar 2012 10:55 Uhr
    15. Eis ist

    "Heißes" Eis ist per Druck kein Problem - suprafluides Wasser wäre allerdings neu soweit mir bekann.

    • kinnas
    • 23. Februar 2012 11:08 Uhr

    "When launched, the HST carried five scientific instruments: the Wide Field and Planetary Camera (WF/PC), Goddard High Resolution Spectrograph (GHRS), High Speed Photometer (HSP), Faint Object Camera (FOC) and the Faint Object Spectrograph (FOS)"

    Ich gehe nicht davon aus, daß das Bild mit für das menschliche Auge sichtbaren Frequenzen aufgenommen wurde und im Nachhinein eingefärbt wurde. (unter dem "Bild" steht ja auch Illustration) - @Redaktion: Mich würde aber tatsächlich interessieren, mit welcher Methode die Illustration entstanden ist.

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    es sieht trotzdem nach &(%"$($&-lillifee aus.

    in einer paläontologie-vorlesung haben wir mal schlangenwirbel gezeichnet. egal wie ichs angegangen bin, was dabei rauskam, sah immer aus wie darth vader ... ;-)

    • PGMN
    • 23. Februar 2012 18:54 Uhr

    "Mich würde aber tatsächlich interessieren, mit welcher Methode die Illustration entstanden ist."

    Ich würde auf Photoshop tippen...

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  • Quelle ZEIT ONLINE, dpa
  • Schlagworte Astronomie | Exoplanet | Hubble | Planet | Wasser | Atmosphäre
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