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Erdähnlicher Exoplanet Trappist-1b: „James Webb“-Teleskop sucht Atmosphäre

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Von: Tanja Banner

So könnte der Gesteinsplanet Trappist-1b aussehen. Er ist der innere von sieben bekannten Planeten, die den roten Zwergstern Trappist-1 umkreisen. Trappist-1b ist etwas größer als die Erde, hat aber etwa dieselbe Dichte. (Künstlerische Darstellung)
So könnte der Gesteinsplanet Trappist-1b aussehen. Er ist der innere von sieben bekannten Planeten, die den roten Zwergstern Trappist-1 umkreisen. Trappist-1b ist etwas größer als die Erde, hat aber etwa dieselbe Dichte. (Künstlerische Darstellung) © NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Die sieben erdähnlichen Exoplaneten um den Stern Trappist-1 sind für die Forschung besonders interessant. Das „James Webb“-Teleskop hat erstmals einen davon untersucht.

Mountain View – 2017 entdeckten Astronominnen und Astronomen um einen roten Zwergstern in etwa 40 Lichtjahren Entfernung zur Erde gleich sieben erdähnliche Planeten. Mindestens drei der Planeten, die den Stern Trappist-1 umkreisen, befinden sich in der sogenannten „habitablen Zone“, in der flüssiges Wasser an der Oberfläche möglich sein dürfte. Diese Tatsache gepaart mit der verhältnismäßig geringen Entfernung des Sterns, macht das Planetensystem um Trappist-1 für die Forschung sehr spannend.

Nun hat das „James Webb“-Weltraumteleskop (JWST) der Raumfahrtorganisationen Nasa, Esa und CSA erstmals einen der Trappist-1-Planeten unter die Lupe genommen. Trappist-1b ist der innerste der sieben Planeten des Systems. Sein Abstand zu seinem Stern beträgt nur etwa ein Hundertstel des Abstands zwischen Erde und Sonne, dafür bekommt Trappist-1b viermal mehr Strahlung von seinem Stern ab als die Erde von der Sonne. In der „habitablen Zone“ seines Sterns befindet sich der Planet nicht – seine Untersuchung kann jedoch trotzdem Rückschlüsse auf die anderen Planeten ermöglichen.

Name:Trappist-1b
Typ:Gesteinsplanet
Abstand zum Stern:0,011 Astronomische Einheiten (1,65 Mio. km)
Entdeckung:2. Mai 2016
Temperatur:etwa 226 Grad Celsius auf der Tagseite
Sonstiges:Innerer von sieben Planeten, die den Stern Trappist-1 umkreisen
Atmosphäre:wahrscheinlich keine

Könnten die Exoplaneten um Trappist-1 lebensfreundlich sein?

Dabei geht es vor allem um die Frage, wie lebensfreundlich die Trappist-1-Planeten überhaupt sein können: Haben sie beispielsweise eine Atmosphäre? Diese könnte beispielsweise die Temperatur auf den Planeten positiv beeinflussen und einen Teil der Strahlung herausfiltern, die vom roten Zwergstern Trappist-1 stammt.

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Rote Zwergsterne sind dafür bekannt, dass sie in ihrer Jugend besonders intensive Strahlenausbrüche haben, die die Atmosphären von Planeten wegreißen können. Trappist-1 ist jedoch etwas älter und nicht mehr so stürmisch wie ein junger Zwergstern. Doch ob Gashüllen um die sieben Sterne noch vorhanden sind oder ob sie vor langer Zeit ins Weltall hinaus gerissen wurden, ist bisher unklar.

Exoplanet Trappist-1b hat offenbar keine Atmosphäre

„Dieser Planet befindet sich in einer gebundenen Rotation, das heißt, eine Seite ist immer dem Stern zugewandt und die andere befindet sich in ständiger Dunkelheit“, erklärt Pierre-Olivier Lagage, ein Mitautor einer neuen Studie zu Trappist-1b. „Wenn er eine Atmosphäre hat, die die Wärme zirkulieren und umverteilen lässt, wird die Tagseite kühler sein als ohne Atmosphäre.“

Doch offenbar besitzt der Exoplanet Trappist-1b keine Atmosphäre, wie das Forschungsteam um Lagage und Hauptautor Thomas Greene vom Nasa Ames Research Center herausgefunden hat. Mithilfe des Mid-Infrared Instrument (MIRI) des JWST hat das Team die Temperatur von Trappist-1b gemessen. Auf der Tagseite des Planeten herrscht demnach eine Temperatur von etwa 226 Grad Celsius, eine nennenswerte Atmosphäre hat die Studie, die im Fachjournal Nature erschienen ist, nicht entdeckt. „Die einfachste Interpretation ist, dass es wenig oder keine Planetenatmosphäre gibt, die die Strahlung des Wirtssterns umverteilt, und auch keine nachweisbare atmosphärische Absorption durch Kohlendioxid oder andere Spezies“, schreiben die Forschenden in der Studie.

JWST untersucht Exoplanet Trappist-1b

Auch wenn keine Atmosphäre rund um den Exoplaneten Trappist-1b nachgewiesen wurde, bedeutet das für die anderen sechs Planeten nicht zwingend, dass sie ebenfalls keine Atmosphären haben. Sie befinden sich etwas weiter von ihrem Wirtsstern entfernt und könnten ihre Atmosphären behalten haben. JWST wird im Laufe seiner Mission zur Erforschung des Weltalls die weiteren Exoplaneten im Trappist-1-System sicher noch genauer unter die Lupe nehmen.

Für den Forscher Lagage ist die Erforschung von Trappist-1b wie ein Traum, der in Erfüllung gegangen ist. Der Forscher arbeitete mehr als zwanzig Jahre lang an der Entwicklung des MIRI-Instruments und erklärt in einer Nasa-Mitteilung: „Es gab ein Ziel, von dem ich geträumt habe. Und das war dieses Ziel“, erzählt Lagage. „Dies ist das erste Mal, dass wir die Emission eines felsigen, gemäßigten Planeten nachweisen können. Das ist ein wirklich wichtiger Schritt in der Geschichte der Entdeckung von Exoplaneten.“ (tab)

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