Künstlerische Darstellung eines Exoplaneten, der sich sehr dicht an seinem Stern befindet. Bildrechte: Amanda Smith

Astronomie Wenig Wasser in der Atmosphäre von Exoplaneten

11. Dezember 2019, 16:06 Uhr

Astronomen haben Daten über die chemische Zusammensetzung von 19 Exoplaneten ausgewertet. Dabei fanden sie Hinweise auf deutlich weniger Wasserdampf als erwartet. Die Planeten sind fast alle Gasriesen.

Forscher haben Daten zu 19 Exoplaneten ausgewertet und zu ihrer eigenen Überraschung festgestellt: Die Atmosphären enthielten erstaunlich wenig Wasser. Bei 14 der überwiegend zu den Gasriesen gehörenden Planeten außerhalb unseres Sonnensystems fanden die Wissenschaftler zwar Hinweise auf Wasserdampf. Doch die Mengen waren viel geringer als erwartet.

Anteil von Wasserdampf in der Jupiter-Atmosphäre ist noch kaum bekannt

Das internationale Team unter der Leitung der britischen Universität Cambridge hat Beobachtungen verschiedener Großteleskope ausgewertet. Die Daten stammen unter anderem von den Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer, sowie von den Großspiegelanlagen VLT in Chile und dem Grand Telescopio Canarias auf der Kanareninsel La Palma. Da Sauerstoff im Universum (zumindest in Molekülen gebunden) sehr häufig vorkommt, hatten die Wissenschaftler erwartet, mehr als Wasser gebundenen Sauerstoff in den Daten zu den Exoplaneten zu finden.

In unserem eigenen Sonnensystem wurden während seiner Entstehung unter anderem Kohlenstoff und Wassereis auf den Planeten verteilt. Allerdings wissen Forscher bei unseren Gasriesen wie Jupiter auch noch nicht genau, wie viel Wasserdampf er enthält. Weil er relativ weit von der Sonne entfernt ist, sind seine oberen Atmosphärenschichten sehr kalt, weshalb Wasser dort nur in kondensierter Form vorkommt. Selbst mit Hilfe von Raumsonden wie Juno ist der Wasseranteil daher schwer zu bestimmen.

Forscher: Die ersten chemischen Muster von Exoplaneten werden sichtbar

Die untersuchten Alienwelten variieren in ihren Größen: Bei einigen handelt es sich um Mini-Neptune mit der zehnfache Masse der Erde, bei anderen um Super-Jupiter mit 600 Erdmassen. Auch die Temperaturen schwanken: Während einige im Schnitt 20 Grad Celsius warm sind, haben andere bis zu 2000 Grad Celsius. Sehr unterschiedlich seien auch die Sterne, um die sie sich drehen, schreiben die Forscher in ihrem Beitrag in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters.

Die Daten wichen nur beim Wassergehalt ab, bei anderen Elementen wie Wasserstoff, Natrium und Kalium wiederum waren die gefundenen Hinweise deckungsgleich mit den Erwartungen der Wissenschaftler. "Wir sehen die ersten chemischen Muster in außerirdischen Welten, und wir sehen, wie vielfältig sie in Bezug auf ihre chemische Zusammensetzung sein können", sagte Projektleiter Nikku Madhusudhan. Die Forscher erhoffen sich weitere Erkenntnisse, wenn sie Daten weiterer Exoplaneten auswerten können.

(ens)