Das James-Webb-Teleskop blickt in die Atmosphäre einer felsigen Höllenwelt

Eskere Guru
Das Konzept dieses Künstlers zeigt, wie der Exoplanet 55 Cancri e aussehen könnte. 55 Cancri e, auch Janssen genannt, ist eine sogenannte Supererde, ein Gesteinsplanet, der deutlich größer als die Erde, aber kleiner als Neptun ist und seinen Stern in einer Entfernung von nur 2,25 Millionen Kilometern (0,015 astronomischen Einheiten) umkreist und dabei eine vollständige Umlaufbahn absolviert in weniger als 18 Stunden. Im Vergleich dazu ist Merkur 25 Mal weiter von der Sonne entfernt als 55 Cancri e von seinem Stern. Das System, zu dem auch vier große Gasriesenplaneten gehören, befindet sich etwa 41 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Krebs.
Das Konzept dieses Künstlers zeigt, wie der Exoplanet 55 Cancri e aussehen könnte. 55 Cancri e, auch Janssen genannt, ist eine sogenannte Supererde, ein Gesteinsplanet, der deutlich größer als die Erde, aber kleiner als Neptun ist und seinen Stern in einer Entfernung von nur 2,25 Millionen Kilometern (0,015 astronomischen Einheiten) umkreist und dabei eine vollständige Umlaufbahn absolviert in weniger als 18 Stunden. NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)

Wenn es darum geht, mehr über Exoplaneten oder Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu erfahren, liefert das James Webb-Weltraumteleskop mehr Informationen als je zuvor. Im Laufe des letzten Jahrzehnts wurden Tausende von Exoplaneten entdeckt, und es liegen Einzelheiten zu diesen Planeten vor, beispielsweise zu ihren Umlaufbahnen und ihrer Größe oder Masse. Aber jetzt beginnen wir zu erfahren, wie diese Planeten tatsächlich aussehen, einschließlich Einzelheiten ihrer Atmosphäre. Webb untersuchte kürzlich die Atmosphäre um den Exoplaneten 55 Cancri e und fand dabei die möglicherweise erste Atmosphäre eines außerhalb des Sonnensystems entdeckten Gesteinsplaneten.

Der betreffende Planet, 55 Cancri e, ist kein einladender Ort. Der Stern, der ihn beherbergt, ist sonnenähnlich, aber die Umlaufbahn des Planeten ist so nah an ihm, nur 2,3 Millionen Kilometer entfernt, dass seine Oberfläche wahrscheinlich ein brodelnder Ozean aus Magma ist. Er ist sogar als „ Höllenplanet “ bekannt. Doch trotz der extremen Bedingungen dort fragen sich Astronomen schon lange, ob der Planet eine Atmosphäre beherbergen könnte oder ob er zu heiß und von zu viel Strahlung bombardiert wird.

„Ich arbeite seit mehr als einem Jahrzehnt auf diesem Planeten“, sagte Mitautorin der neuen Forschung, Diana Dragomir von der University of New Mexico, in einer Erklärung . „Es war wirklich frustrierend, dass keine der Beobachtungen, die wir erhalten haben, diese Rätsel nachhaltig lösen konnte. Ich bin begeistert, dass wir endlich Antworten bekommen!“

Es ist schwieriger, Atmosphären um Gesteinsplaneten herum zu erkennen als um große, bauschige Gasriesen, weil sie dünner sind, aber Forscher, die Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera) und MIRI (Mid-Infrared Instrument) verwendeten, konnten Hinweise auf eine flüchtige Atmosphäre erkennen Dies weist darauf hin, dass möglicherweise Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid vorhanden ist.

Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die Seite des Planeten, die seinem Stern zugewandt ist, die sogenannte Tagseite, kühler ist als erwartet. Das deutet darauf hin, dass Wärme möglicherweise durch die Atmosphäre auf die kühlere Nachtseite übertragen wird. Die Frage ist nun, wie sich diese Atmosphäre gebildet hat, da die extremen Temperaturen wahrscheinlich alle bei der Entstehung des Planeten vorhandenen Gase entfernt hätten. Die Forscher vermuten, dass sich die Atmosphäre aus Gasen bilden könnte, die aus dem Inneren des Planeten aufsteigen.

„Aufgrund der hohen Temperatur und der intensiven Strahlung des Sterns wäre die Primäratmosphäre längst verschwunden“, sagte Co-Autor Aaron Bello-Arufe vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Dies wäre eine sekundäre Atmosphäre, die durch den Magma-Ozean kontinuierlich nachgefüllt wird. Magma besteht nicht nur aus Kristallen und flüssigem Gestein, es enthält auch jede Menge gelöstes Gas.“

Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.