Premiere Organische Moleküle auf fernem Planeten entdeckt

Neue Überraschung vom Gasplaneten HD 189733b: Forscher haben auf dem 63 Lichtjahre entfernten Riesen nach Wasser nun auch Methan aufgespürt. Es ist das erste Mal, dass auf einem Exoplaneten organische Moleküle gefunden wurden.


Sein Name ist nicht eben einprägsam, doch HD 189733b ist ein echter Star. Der 63 Lichtjahre entfernte Planet hat schon mehrfach Schlagzeilen produziert. Und nun wieder eine: In seiner Atmosphäre hat das "Hubble"-Weltraumteleskop das Gas Methan aufgespürt. Es ist eine Premiere, denn noch nie wurden organische Moleküle auf einem Planeten außerhalb unseres Sonnensystems gefunden.

Die Entdeckung ist Mark Swain und seinem Team vom Nasa Jet Propulsion Laboratory am California Institute of Technology mit Hilfe des Spektrometers von "Hubble" gelungen. Es kann anhand des eingehenden Lichtes die Fingerabdrücke chemischer Elemente erkennen.

HD 189733b beschäftigt die Astronomen seit seiner Entdeckung im Jahr 2005: Im Februar 2007 fing das "Spitzer"-Weltraumteleskop die Infrarotstrahlung des Planeten auf und lieferte detaillierte Informationen über seine Atmosphäre. Im Juli 2007 fand ein Forscherteam dort Wasser - es war das erste Mal, dass Wasser auf einem Planeten außerhalb unseres Sonnensystems nachgewiesen wurde. Später berichtete ein internationales Forscherteam, dass es sichtbares Licht beobachtet habe, das in der Atmosphäre von HD 189733b gestreut wurde

Und nun also Methan. Dass es aus biologischen Quellen stammt, ist so gut wie ausgeschlossen. Für Leben ist es auf HD 189733b viel zu heiß: Auf dem Gasplaneten, der in etwa so groß ist wie Jupiter, herrschen mörderische 900 Grad Celsius. Sogar Silber würde unter solchen Bedingungen schmelzen. Der Grund für die Hitze: HD 189733b umkreist seinen Stern in einem sehr geringem Abstand. Der Planet ist so nah an seinem Zentralgestirn, dass er für einen Umlauf nur rund zwei Erdentage benötigt.

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Methoden der Planetenjagd
Die Suche nach der zweiten Erde
David A. Hardy/ PPARC
Die Entdeckung der ersten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems galt als wissenschaftliche Sensation. 1992 wiesen Forscher die ersten Exoplaneten im Orbit um den Pulsar PSR B1257+12 nach. 1995 fanden Michel Mayor und Didier Queloz erstmals einen Planeten in der Umlaufbahn um einen Stern, der unserer Sonne ähnelt. Zuvor war es unter Forschern heftig umstritten, ob es überhaupt Planeten in den Tiefen des Alls gibt - oder ob unser Sonnensystem das einzige seiner Art ist. Inzwischen sind jedoch weit über 200 Exoplaneten in mehr als 180 Systemen bekannt.

Mit heutigen Teleskopen können Exoplaneten nur unter größten Schwierigkeiten direkt beobachtet werden, da ihr Heimatstern sie bei weitem überstrahlt. Astronomen sind deshalb auf indirekte Methoden angewiesen, die in den vergangenen Jahren immer weiter verfeinert wurden und die Entdeckung immer kleinerer Planeten erlauben. Das begehrteste Objekt ist eine "zweite Erde": ein Felsplanet, der in Größe und Masse der Erde ähnelt und seinen Stern in der sogenannten Grünen Zone umkreist, in der die Existenz von flüssigem Wasser auf der planetaren Oberfläche möglich ist.
Radialgeschwindigkeits-Messung
Die Messung der Radialgeschwindigkeit ist das älteste Verfahren zum Nachweis extrasolarer Planeten. Wenn ein Planet einen Stern umrundet, zwingt er ihm eine leichte Taumelbewegung auf: Der Stern schlingert wie ein Hammerwerfer. Dadurch bewegt er sich minimal auf den Betrachter zu und von ihm weg. Durch den Doppler-Effekt wird das Licht dabei abwechselnd kurzwelliger und langwelliger.

Anfangs war diese Methode noch so grob, dass mit ihr nur große Gasplaneten vom Kaliber des Jupiters entdeckt werden konnten, die ihren Stern zudem in einem engen Orbit umrunden. Leben ist auf diesen glühend heißen Giganten aber kaum möglich. Erst seit kurzem können Wissenschaftler mit dieser Methode auch kleinere Planeten von der Größe der Erde entdecken - vorzugsweise im Orbit um Rote Zwergsterne. Sie sind wesentlich kleiner und kühler als unsere Sonne, weshalb erdähnliche Planeten sie in einer engen Bahn umkreisen und dennoch lebensfreundlich sein können.
Transitmethode
Die Transitmethode kann angewandt werden, wenn ein Planet von der Erde aus gesehen direkt vor seinem Heimatstern vorbeizieht. Dabei verdeckt er einen Teil des Sternenlichts. Anhand der Abdunkelung können Astronomen auf die Existenz des Planeten schließen. Und nicht nur das: Die Transitmethode erlaubt auch gewisse Rückschlüsse auf die Atmosphäre eines Planeten. Während des Transits werden je nach Zusammensetzung der Gashülle verschiedene Wellenlängen des Sternenlichts unterschiedlich stark absorbiert. Auf diese Weise konnten Forscher in der Atmosphäre von HD 209458b Wasserstoff, Sauerstoff und möglicherweise sogar Wasserdampf nachweisen.
Gravitationslinsen-Effekt
Beim Gravitationslinsen-Effekt, auch "gravitational microlensing" genannt, wird das Licht eines Himmelskörpers durch ein Objekt im Vordergrund verstärkt. Der Effekt wird von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie beschrieben: Die Schwerkraft eines Objekts mit großer Masse, etwa eines Sterns oder einer Galaxie, krümmt die Raumzeit und lenkt das Licht ab - so, als ob eine gigantische optische Linse im Raum schweben würde. Auf diese Weise können auch lichtschwache Objekte sichtbar werden, die Astronomen sonst verborgen blieben. Mit dieser Methode wurden bereits mehrere Exoplaneten entdeckt.



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