James-Webb-Teleskop beobachtet Exoplaneten mit Ozeanen aus Lava

Das James-Webb-Weltraumteleskop steht kurz davor, in einer der am meisten erwarteten Missionen der letzten Jahre in den Weltraum zu blicken.

Fünf Monate nach dem Start und nach einer Millionen-Meilen-Reise zu einem Punkt, der es in eine Umlaufbahn um unsere Sonne gebracht hat, führt das leistungsstärkste Weltraumteleskop, das jemals gebaut wurde, derzeit die letzten Kalibrierungen seiner an Bord befindlichen wissenschaftlichen Instrumente durch. Dann, in nur wenigen Wochen, wird es mit der aufregenden Arbeit beginnen, die Geheimnisse unseres Universums zu entschlüsseln.

Diese Woche gab die NASA bekannt, dass das Team des James-Webb-Weltraumteleskops bereits zwei Himmelskörper identifiziert hat, die es mit dem weltraumgestützten Observatorium erforschen will: Die mit Lava bedeckte 55 Cancri e und die luftlose LHS 3844 b.

Diese beiden Exoplaneten (ein Planet außerhalb unseres Sonnensystems) werden aufgrund ihrer Größe und felsigen Zusammensetzung als „Supererden“ klassifiziert. Das Webb-Team wird die hochpräzisen Spektrographen des Teleskops auf beides trainieren, in der Hoffnung, mehr über die „geologische Vielfalt von Planeten in der gesamten Galaxie und die Entwicklung von Gesteinsplaneten wie der Erde“ zu erfahren, sagte die NASA .

55 Cancri e

55 Cancri e ist nur 1,5 Millionen Meilen von seiner Sonne entfernt (wir sind 93 Millionen Meilen von unserer entfernt) und weist daher Oberflächentemperaturen auf, die weit über dem Schmelzpunkt typischer gesteinsbildender Mineralien liegen. Das bedeutet, dass Teile seiner Oberfläche wahrscheinlich mit Lavaozeanen bedeckt sind.

Das Webb-Team möchte unbedingt herausfinden, ob 55 Cancri e gezeitenabhängig ist, was dazu führt, dass eine Seite immer ihrem Stern zugewandt ist. Ein solcher Zustand wäre für Planeten üblich, die einen Stern so nahe umkreisen, aber frühere Beobachtungen des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA deuten darauf hin, dass der heißeste Teil des Planeten von dem Bereich entfernt ist, der dem Stern direkt zugewandt ist, und dass die Hitze am Tag Seite variiert.

Daher fragen sich Wissenschaftler, ob 55 Cancri e eine dynamische Atmosphäre hat, die Wärme verschiebt. Es ist eine Frage, die Webbs Near-Infrared Camera (NIRCam) und Mid-Infrared Instrument (MIRI) beantworten können sollten, indem sie das thermische Emissionsspektrum der Tagseite des Planeten erfassen.

Alternativ ist es auch möglich, dass der Planet nicht gezeitenabhängig ist und sich tatsächlich dreht. In diesem Fall würde sich die Oberfläche „tagsüber aufheizen, schmelzen und sogar verdampfen und eine sehr dünne Atmosphäre bilden, die Webb erkennen könnte“, sagte die NASA und fügte hinzu, dass der Dampf am Abend dann abkühlen und kondensieren würde, um sich zu bilden „Lavatröpfchen, die zurück an die Oberfläche regnen und bei Einbruch der Nacht wieder fest werden.“ Auch hier plant das Team, die NIRCam von Webb zu verwenden, um festzustellen, ob dies der Fall ist.

LHS 3844 b

Der viel kleinere und kühlere LHS 3844 b bietet Webb-Wissenschaftlern die Möglichkeit, das feste Gestein auf der Oberfläche eines Exoplaneten genau zu analysieren. Unterschiedliche Gesteinsarten haben unterschiedliche Spektren, daher plant das Webb-Team, MIRI zu verwenden, um mehr über die Zusammensetzung des Planeten zu erfahren.

MIRI wird das thermische Emissionsspektrum der Tagseite von LHS 3844 b erfassen und es mit Spektren bekannter Gesteine ​​wie Basalt und Granit vergleichen, um seine Zusammensetzung zu bestimmen, sagte die NASA.

Es wird erwartet, dass Webbs Beobachtungen der beiden Exoplaneten den Wissenschaftlern auf viel breitere Weise helfen werden. „Sie werden uns fantastische neue Perspektiven auf erdähnliche Planeten im Allgemeinen geben und uns helfen zu lernen, wie die frühe Erde ausgesehen haben könnte, als es so heiß war wie diese Planeten heute“, sagte Laura Kreidberg vom Max-Planck-Institut für Astronomie.

Die Mission des James Webb Space Telescope zielt unter anderem darauf ab, die ersten nach dem Urknall entstandenen Galaxien aufzuspüren, herauszufinden, wie sich Galaxien von der Entstehung bis heute entwickelt haben, und die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Planetensystemen zu messen.