Exoplaneten "Spitzer" nimmt Fingerabdruck ferner Gashüllen

Woraus die Atmosphäre zweier fremder Planeten besteht, haben Forscher nun mit Hilfe des Weltraumteleskops "Spitzer" gemessen. Wasserdampf haben sie nicht gefunden, obwohl Theoretiker ihn vorhergesagt hatten. Er könnte sich jedoch hinter einem Staubvorhang verstecken.


Sie werden "hot jupiters" genannte, heiße Jupiter. Die Bezeichnung ruft einen lebhaften Eindruck über die Beschaffenheit der beiden Planeten in den Sternbildern Pegasus und Vulpecula hervor: heiße Gasriesen, die zudem in beunruhigender Nähe rasant um ihre Heimatsterne wirbeln. Man würde dort, soviel ist klar, nicht als erstes nach außerirdischem Leben suchen.

Heißer Jupiter (Illustration): So stellt sich ein Zeichner der Nasa einen fernen Gasriesen vor
NASA / JPL-Caltech

Heißer Jupiter (Illustration): So stellt sich ein Zeichner der Nasa einen fernen Gasriesen vor

Doch die beiden heißen Gaskugeln gehören zu jenen 14 unter den mittlerweile mehr als 200 außerhalb unseres Sonnensystems entdeckten Planeten, die der Spektroskopie zugänglich sind. Weil sie, von der Erde aus gesehen, vor ihren Heimatsternen vorbeiwandern, können Astronomen ihr Licht untersuchen - um daraus Rückschlüsse auf die Bestandteile der jeweiligen fremden Atmosphäre zu ziehen.

Das "Spitzer"-Weltraumteleskop der Nasa fing während sogenannter Transits der Planeten HD 189733b und HD 209458b Infrarotstrahlung auf. Forscher vom California Institute of Technology in Pasadena, dem Goddard Space Flight Center sowie dem Jet Propulsion Laboratory der Nasa haben nun in den Wissenschaftszeitschriften "Nature" und "Astrophysical Journal Letters" veröffentlicht, was sie aus diesen IR-Spektren herauslesen konnten.

"Tatsächlich ziemlich bedeutsam"

Wasser, das ist die wichtigste Nachricht, fehlt auf beiden. Ist in einer Atmosphäre H2O vorhanden, verrät es sich an einem typischen Zacken im Spektrum. Bei den beiden Gasriesen fehlt dieser Zacken. Das ist überraschend, weil in beiden Fällen die Gashüllen aus Wasserstoff und ein wenig Sauerstoff zusammengesetzt sind, sagte Jeremy Richardson, der wissenschaftliche Leiter. Theoretiker hatten daher auch das potentiell lebenspendende Element vorhergesagt. Aber ist es auch eine Nachricht, dass dieses nicht gemessen werden konnte?

"Tatsächlich ist das ziemlich bedeutsam", sagt Carl Grillmair vom Spitzer Technology Center der Nasa. Einerseits freut die Forscher der prinzipielle Beweis der Machbarkeit: Erstmals konnten sie die Zusammensetzung von Planeten-Atmosphären außerhalb unseres eigenen Sonnensystems analysieren, obwohl diese vom Licht ihres Sterns völlig überstrahlt werden. Ein Rechentrick macht es möglich: "Spitzer" nahm auch das Spektrogramm der jeweiligen Heimatsterne. Dieses Signal wurde aber aus der Messung während des Transits herausgerechnet.

Andererseits deutet ein zweites Ergebnis darauf hin, dass Exoplaneten ihre Geheimnisse nicht so einfach preisgeben werden, wie bislang gehofft: Kleine Silikat-Partikel schweben offenbar in hohen Atmosphärenschichten. Diese Sandkörnchen könnten einen Schleier über die Exoplaneten legen - anders, als man es von allen Planeten unseres Systems kennt. Ob sich darunter auch Wasserdampf vor dem Blick des Spektrometers verstecken könnte, ist für Planetenforscher von zentraler Bedeutung. Denn sie planen bald, auch die molekularen Fingerabdrücke der Gashüllen von kleineren Felsplaneten zu nehmen. Diese gelten - die Existenz von Wasser vorausgesetzt - als heiße Kandidaten für lebensfreundliche Fremdwelten.

An Untersuchungskandidaten dürfte kein Mangel herrschen: Die im Dezember gestartete "Corot"-Mission der europäischen Raumfahrtbehörde Esa wird die Zahl der bekannten Exoplaneten in den kommenden Zeit möglicherweise drastisch erhöhen.

stx/AP/rtr

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