Stern Trappist-1: "Hubble" findet Hinweise auf Wasser bei drei Exoplaneten

Der Zwergstern Trappist-1 gilt als Top-Kandidat für die Suche nach einer zweiten Erde. Tatsächlich könnten die äußeren Planeten des Systems erhebliche Mengen Wasser beherbergen.

Künstlerische Darstellung der Oberfläche eines Exoplaneten bei Trappist-1

Foto: ESO/ N. Bartmann/ spaceengine.org

Es war eine außergewöhnliche Meldung, die ein Internationales Forscherteam der Esa und der Nasa im Februar veröffentlichte: Außerhalb unseres Sonnensystems, nahe des Zwergsterns Trappist-1, hatten sie gleich sieben erdähnliche Planeten entdeckt. Die Expoplaneten haben nicht nur eine ähnliche Größe wie die Erde, sechs davon verfügen auch über vergleichbar moderate Temperaturzonen.

Generell kann Wasser dort in flüssiger Form vorkommen. Das wird von Astronomen stets als wichtige Voraussetzung für die Entstehung von Leben gewertet.

Nun haben sich die Hinweise auf Wasser verdichtet: Mit dem Weltraumteleskop "Hubble" haben Forscher um Vincent Bourrier vom Observatorium der Universität Genf die Exoplaneten erneut untersucht. Tatsächlich könnten sich bei drei der Planeten in der sogenannten habitablen Zone, jenem Bereich, der für Leben tatsächlich geeignet sein könnte, noch erhebliche Mengen Wasser auf der Oberfläche befinden, schrieben die Forscher in einer Mitteilung. Ähnliches hatten bereits die Entdecker vermutet, die aktuelle Analyse erhärtet die Hinweise.

Für ihre Analyse wählten die Forscher einen indirekten Weg und schauten sich die Evolution der sieben Planeten an. Sie wollten herausfinden, wie viel Wasser im Laufe der Zeit von den Planeten ins All gelangt ist. Und welche Mengen nun noch übrig sein könnten.

Dafür maßen sie mit dem Spektrograph von "Hubble", wie viel ultraviolette Strahlung von den Trappist-1-Exoplaneten zurückgeworfen wird, ein Indikator für die Wassermenge. "UV-Strahlung ist ein wichtiger Faktor in der atmosphärischen Entwicklung von Planeten", sagt Bourrier.

Denn UV-Licht ist an einem Prozess beteiligt, der Photolyse genannt wird. Dabei werden Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Zudem sorgt das UV-Licht auch für eine aufgeheizte Atmosphäre. Das führt dazu, dass die durch die Aufspaltung entstandenen Wasserstoffmoleküle ins All entweichen können. Diese Gaswolken können vom "Space Telescope Imaging Spectrograph" gemessen werden.

Die Forscher glauben, dass auf diese Weise die innen liegenden Exoplaneten Trappist-1b und Trappist-1c in den vergangenen acht Milliarden Jahren die zwanzigfache Menge an Wasser verloren haben, die in sämtliche Ozeane auf der Erde passt. Hier wurde eine hohe Menge an ultravioletter Energie gemessen. "Solche Verluste durch die Atmosphäre spielen wohl eine wichtige Rolle in der Evolution dieser Planeten", schreibt Co-Autor Julien de Wit vom Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Deutlich günstiger seien die Bedingungen aber bei den außen liegenden Planeten e, f, und g - hier haben die Forscher geringere UV-Strahlungskonzentrationen gemessen. Dort könnte der Wasserverlust in die Atmosphäre deshalb im Laufe der Zeit sehr viel geringer gewesen sein, so die Forscher. Es sei hier sehr viel wahrscheinlicher, dass noch bedeutende Wassermengen vorhanden seien. Genau sagen können das die Astronomen mit den aktuellen Messmethoden aber nicht, dafür sind noch weitere Analysen notwendig. Solche Daten könnte der "Hubble"-Nachfolger liefern, das "James Webb"-Weltraumteleskop, das 2018 starten soll.

Immer wieder haben Wissenschaftler neue Planeten im All entdeckt. Das Trappist-1-System ist aber allein deshalb interessant, weil es mit 40 Lichtjahren, rund 370 Billionen Kilometern, zumindest nach astronomischen Maßstäben unserem Sonnensystem recht nah liegt. Unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, hat einen Durchmesser von ungefähr 100.000 Lichtjahren.

Trappist-1 hat lediglich acht Prozent der Sonnenmasse und zwölf Prozent des Sonnendurchmessers. Er ist nicht einmal halb so heiß wie unsere Sonne - gerade noch heiß genug, damit sein Sonnenfeuer nicht erlischt.

joe