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Astronomie : Erster extrasolarer Planeten mit Atmosphäre entdeckt

  • -Aktualisiert am

So könnte der Planet mit Atmosphäre aussehen Bild: G. Bacon (STScI/AVL)

Außerirdisches Leben braucht etwas erdähnliches: einen Planeten mit Atmosphäre. Erstmals haben Forscher einen solchen Sterntrabanten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt.

          3 Min.

          Wenn in ihren Fangnetzen ein kleiner Fisch zappelt, ist ihnen ein großer Fisch ins Netz gegangen. So könnte man die Arbeitsphilosophie der "Planetenfischer" unserer Tage umschreiben. Denn je kleiner und erdähnlicher der Fang desto besser und lebensträchtiger ist die Beute, da sich so zugleich die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass auf ihr Leben existiert. Jetzt hat es erneut im Netz gezappelt. Erbeutet wurde diesmal zwar kein neuer Planet, dafür aber ein Charakteristikum, das die Astrobiologen einen entscheidenden Schritt nach vorne bringt: die Atmosphäre eines Planeten, der sich nicht um unsere Sonne dreht.

          Seit etlichen Jahren jagen Astronomen und Astrobiologen nach extrasolaren Sterntrabanten - mit erstaunlichem Erfolg. Seit Michel Mayor und Didier Queloz vom Genfer Observatorium 1995 beim Stern 51 Pegasi b den ersten Planeten einer noch nicht erloschenen Sonne entdeckten, sind den modernen Planetenjägern rund 80 Exoplaneten ins Netz gegangen. Und erst werden stetig mehr.

          Nicht geplante Entdeckung Hubbles

          Jetzt konnten amerikanische Forscher mit dem Hubble Weltraumteleskop das Vorhandensein einer geringen Menge von Natrium bei einem Planeten einer fremden Sonne nachweisen. Dies wird als deutlicher Hinweis für die Existenz einer dortigen Atmosphäre gewertet. Bei dem Exoplaneten handelt es sich um den 150 Lichtjahre entfernten Begleiter des sonnenähnlichen, im Sternbild Pegasus gelegenen Sterns HD 209458. Im Vergleich zu seinen planetaren Kollegen gilt der Sterntrabant mit gerade einmal 70 Prozent der Jupitergröße als relativ klein. Gleichwohl benötigt der Gasplanet, auf dem Temperaturen bis zu 1.100 Grad Celsius herrschen, für einen Umlauf um sein Muttergestirn nur dreieinhalb Erdentage.

          Schon seit geraumer Zeit gelten derartige gasförmige und massereiche Planeten als Kandidaten, die mittels ihrer Gravitation Gase und möglicherweise auch andere Substanzen einfangen, um so eine Atmosphäre zu bilden. Für Timothy Brown vom National Center for Atmospheric Research in Boulder im US-Bundesstaat Colorado sind damit alle bisherigen Spekulationen beendet. "Zum ersten Mal können wir auf unserer Sternkarte einen Planeten mit einer Atmosphäre einzeichnen", freute sich Brown, der zusammen mit Teamleiter David Charbonneau vom California Institute of Technology im kalifornischen Pasadena am Dienstag (Ortszeit) seinen Fund im Auftrag der Nasa vorstellte.

          Wie der Geruch eines Stinktiers

          Da der Nachweis einer Atmosphäre bei einem Exoplaneten nur noch eine Frage der Zeit war, werten die Wissenschaftler nicht einmal den Fund selbst als überraschend, sondern vielmehr die Tatsache, dass dieser mit dem Hubble Teleskop gelang. "Es ist erstaunlich, dass ausgerechnet Hubble die Entdeckung machte, weil das Weltraumteleskop ursprünglich nicht dafür entwickelt wurde, extrasolare Planeten aufzuspüren", berichtet Alan Boss vom Carnegie Institut. "Wir haben eine neue Phase der Entdeckung extrasolarer Planeten und deren Charakterisierung eingeleitet.“

          Mitentscheidend für das Auffinden des Natriums war, dass sich die Forscher bei der Suche gänzlich auf das metallische Element konzentrierten. "Natrium wirkt wie der Geruch eines Stinktieres“, erklärt Brown. „Es ist leicht aufzuspüren, selbst wenn davon nur geringe Spuren vorhanden sind.“ Aber nicht mit der klassischen Suchmethode - hierbei verrät sich der Stern durch das von der Gravitation des Trabanten verursachte periodische Wackeln -, sondern mit der so genannten Transit-Technik gelang den Forschern der Nachweis. Bei dieser Methode fokussiert sich das Weltraumteleskop nicht mehr auf den gravitationsbedingten Tanz der Sterne, sondern auf Planeten, die vor ihrem jeweiligen Heimatstern vorbeiziehen. Steht der Sterntrabant zwischen Teleskop und extrasolarer Sonne, wird das Licht, das der Heimatstern aussendet, geringfügig abgeschwächt, aber immer noch stark genug, um den unsichtbaren Planeten indirekt sichtbar zu machen. Trifft indes das von dem Stern ausgesandte Licht auf einen Planeten mit einer Atmosphäre, dann wird das Licht von dieser gefiltert. Genau diesen Effekt machte sich der STIS-Spektrograph an Bord von Hubble zunutze, indem er das Licht in seine einzelnen Farbbestandteile zerlegte und dabei die spezielle Lichtsignatur, sozusagen den Fingerabdruck des Natriums, registrierte.

          Mit Hubble auf ETs Spuren?

          Insbesondere Astrobiologen dürften jetzt große Hoffnungen in Hubble und die Transit-Technik setzen, die laut Charbonneau und Brown in zehn Jahren dazu genutzt werden könnte, chemische Stoffe und Prozesse zu registrieren, die nur das Ergebnis von biologischen Aktivitäten sein können. Auf diese Weise ließen sich ET und Co. zwar nicht direkt aufspüren, aber immerhin die typischen chemischen Hinterlassenschaften extraterrestrischen Lebens. Die Antwort auf die Frage aller Fragen, ob wir allein im Universum sind, ist damit noch nicht gefunden, aber immerhin ein kleines Stückchen näher gerückt.

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