James Webb entdeckt Wasserdampf in der Atmosphäre eines felsigen Planeten – vielleicht

Eskere Guru

Die Jagd nach bewohnbaren Exoplaneten hat begonnen, und mit dem James-Webb-Weltraumteleskop haben wir endlich ein Werkzeug, das nicht nur die Anwesenheit eines Planeten in einem anderen Sternensystem erkennen, sondern auch die Zusammensetzung seiner Atmosphäre untersuchen kann. Diese Fähigkeit wird es uns schließlich ermöglichen, erdähnliche Planeten zu finden, die gute Kandidaten für die Suche nach Leben sind, aber die Messung der Atmosphäre von etwas so weit entferntem ist keine einfache Angelegenheit.

Webb sah kürzlich aufregende Anzeichen in Form von Wasserdampf, der in der Nähe des Exoplaneten GJ 486 b entdeckt wurde. Das könnte auf das Vorhandensein von Wasser in seiner Atmosphäre hindeuten, aber es könnte auch aus einer anderen Quelle stammen: der äußeren Schicht des Wirtssterns des Planeten. Die Forscher arbeiten die Daten durch und hoffen, ein weiteres von Webbs Instrumenten verwenden zu können, um die endgültige Entscheidung zu treffen.

Dieses künstlerische Konzept stellt den felsigen Exoplaneten GJ 486 b dar, der einen nur 26 Lichtjahre entfernten roten Zwergstern im Sternbild Jungfrau umkreist. Indem sie den Transit von GJ 486 b vor seinem Stern beobachteten, suchten Astronomen nach Anzeichen einer Atmosphäre. Sie entdeckten Hinweise auf Wasserdampf. Sie warnen jedoch davor, dass dies zwar ein Zeichen für eine Planetenatmosphäre sein könnte, das Wasser sich jedoch auf dem Stern selbst befinden könnte – insbesondere in kühlen Sternflecken – und überhaupt nicht vom Planeten.
Das Konzept dieses Künstlers stellt den felsigen Exoplaneten GJ 486 b dar, der einen nur 26 Lichtjahre entfernten roten Zwergstern im Sternbild Jungfrau umkreist. Indem sie den Transit von GJ 486 b vor seinem Stern beobachteten, suchten Astronomen nach Anzeichen einer Atmosphäre. Sie entdeckten Hinweise auf Wasserdampf. Sie warnen jedoch davor, dass dies zwar ein Zeichen für eine Planetenatmosphäre sein könnte, das Wasser sich jedoch auf dem Stern selbst und überhaupt nicht vom Planeten befinden könnte. ABBILDUNG: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI), Leah Hustak (STScI)

Der Planet GJ 486 b ist felsig, etwas größer als die Erde und massiver, also hätte er eine schwerere Schwerkraft als wir erleben. Und der Stern, den er umkreist, unterscheidet sich stark von unserer Sonne, da es sich um einen Typ namens Roter Zwerg handelt, ein schwacher, kühler Stern, der sich dem Ende seines Lebens nähert. Der Planet ist nahe genug am Stern und umkreist ihn in nur 1,5 Tagen, dass seine Oberflächentemperatur etwa 800 Grad Fahrenheit betragen würde, also befindet er sich nicht in der bewohnbaren Zone, in der flüssiges Wasser auf der Oberfläche existieren kann.

Das NIRSpec-Instrument von Webb entdeckte jedoch Wasserdampf, was bedeuten könnte, dass der Planet eine Atmosphäre hat, obwohl er seinem Stern so nahe ist.

„Wir sehen ein Signal und es ist ziemlich sicher auf Wasser zurückzuführen. Aber wir können noch nicht sagen, ob dieses Wasser Teil der Atmosphäre des Planeten ist, was bedeutet, dass der Planet eine Atmosphäre hat, oder ob wir nur eine Wassersignatur sehen, die vom Stern kommt“, erklärte Sarah Moran von der University of Arizona, Leitung Autor der Forschung, in einer Erklärung .

Der Grund, warum der Stern die Quelle des Wasserdampfs sein könnte, ist, dass es kühle Flecken auf der Oberfläche des Sterns gibt, ähnlich den Sonnenflecken, die auf unserer Sonne zu sehen sind. Die kühlen Bereiche um diese Regionen herum sammeln mit größerer Wahrscheinlichkeit Wasserdampf als die heißen Regionen um sie herum, so dass es genug Wasserdampf geben könnte, um Webbs Instrument ein Signal zu geben.

Wasser in der Atmosphäre dieses felsigen Planeten zu finden, wäre aufregend, da Astronomen dies noch nie zuvor gesehen haben, und es könnte helfen, in Zukunft bewohnbare Exoplaneten zu finden. Um jedoch sicher zu sein, woher der Wasserdampf stammt, müssen die Forscher weitere Messungen mit den Instrumenten NIRISS und MIRI von Webb durchführen.

„Wasserdampf in einer Atmosphäre auf einem heißen Gesteinsplaneten würde einen großen Durchbruch für die Exoplanetenwissenschaft darstellen“, sagte sein Forscherkollege Kevin Stevenson vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University. „Aber wir müssen vorsichtig sein und sicherstellen, dass der Star nicht der Übeltäter ist.“

Die Forschungsergebnisse werden in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.