Das Trappist-1-System hat ein vielfältiges Planetensystem. Bildrechte: NASA/R. Hurt/T. Pyle

Astronomie Keine Erde zwei: Exoplanet Trappist-1b besitzt wohl keine Atmosphäre

11. April 2024, 15:21 Uhr

Astronomen haben den nur 40 Lichtjahre entfernten Exoplaneten Trappist-1b mit dem James-Webb-Weltraumteleskop untersucht. Die Daten legen einen eindeutigen Schluss zu, der noch dazu auch den Erwartungen entspricht.

Zugegeben: Die Chancen standen von Anfang an schlecht, dass Trappist-1b tatsächlich eine Erde zwei ist. Denn der Exoplanet mit der 1,3-fachen Masse unserer Heimat kreist in minimalem Abstand um seinen roten Zwergstern Trappist-1. Gerade mal 1,5 Tage braucht er für eine Umrundung. Das setzt ihn einer vier Mal heftigeren Bestrahlung aus, als die Erde von der Sonne erhält. Und rote Zwergsterne neigen noch dazu zu heftigen Sonnenstürmen. Eine Atmosphäre und eventuelles Leben darunter werden also vermutlich regelmäßig gegrillt.

Für die Wissenschaft war dieses Setting allerdings sehr spannend, denn durch den dichten Abstand zwischen Planet und Stern kann er sehr gut beobachtet werden, unter anderem mit dem James-Webb-Weltraumteleskop. Und so haben Astronomen jetzt herausgefunden, dass Trappist-1b tatsächlich keine Atmosphäre besitzt, sondern wahrscheinlich eher verbrannten Felsplaneten wie dem Merkur ähnelt, dem sonnennächsten Planeten unseres Systems.

Forscher beobachten Tagseite des Planeten und ziehen eindeutige Schlüsse

Nasa-Wissenschaftler Thomas Greene und Kollegen nutzen die Mittel-Infrarot-Sensoren des Weltraumteleskops, um die von dem Planeten ausgesandte Wärmestrahlung in ihre Bestandteile zerlegen und analysieren zu können. Das geht besonders gut, kurz bevor der Planet hinter seinem Heimatstern verschwindet und dabei den Beobachtern auf der Erde seine Tagseite zuwendet.

Die so erhaltenen Daten lassen laut den Forschern den relativ klaren Schluss zu: Es gibt keine Atmosphäre, die die vom Stern ausgesandte Strahlung beeinflusst, bevor sie in den Weltraum reflektiert wird. Auch eine Absorption von Energie, etwa durch vorhandenes CO2, sei praktisch kaum feststellbar. Diese Ergebnisse entsprechen noch dazu den Erwartungen, die die Forscher zuvor hatten, denn eine Simulation auf Basis der schon zuvor bekannten Eigenschaften von Trappist-1b hat diesen Schluss ebenfalls nahegelegt.

Sechs weitere Planeten im gleichen System – mindestens zwei potenziell bewohnbar

Ein Grund, das Trappist-1-System insgesamt aufzugeben, ist das aber noch nicht. Neben 1b sind noch sechs weitere Planeten bekannt, dem Alphabet nach bis zum Buchstaben h durchnummeriert. Trappist-1d selbst befindet sich rein strahlungstechnisch in einem vergleichbaren Abstand zu seinem Stern wie die Erde zur Sonne. Und Planet e nimmt dementsprechend eine mittlere Position zwischen Erde und Mars ein. Es gibt hier also noch viel Potenzial, ein wirklich vielfältiges und stabiles Planetensystem zu beobachten.

Das TRAPPIST-1-System enthält insgesamt sieben bekannte erdgroße Planeten. Drei von ihnen – TRAPPIST-1e, f und g – befinden sich in der bewohnbaren Zone des Sterns (in dieser künstlerischen Darstellung grün dargestellt), wo die Temperaturen genau richtig sind, um flüssiges Wasser auf der Oberfläche zu haben. Bildrechte: NASA/JPL-Caltech

Entdeckt wurde Trappist-1 übrigens bereits 2010 mit Hilfe der Europäischen Südsternwarte und dessen Instrument "Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope", daher die Abkürzung Trappist. Mit gerade einmal 40 Lichtjahren Entfernung befindet es sich praktisch in unser kosmischen Nachbarschaft.

Links/Studien

Greene et.al.: Thermal Emission from the Earth-sized Exoplanet TRAPPIST-1 b using JWST, Nature

(ens)