Robert Klatt
In der Atmosphäre des Exoplaneten GJ 9872d wurde Wasser spektral nachgewiesen. Der Exoplanet ist 97 Lichtjahre entfernt und etwa zweimal so groß wie die Erde.
Bonn (Deutschland). Die Astronomie sucht bei Exoplaneten intensiv nach flüssigem Wasser, weil dieses als Voraussetzung von Leben gilt. Die Existenz von Wasser, etwa beim Exoplaneten TOI-1452b, wurde bislang aber meistens indirekt, etwa über die Dichte des Planeten, belegt. Ein internationales Team aus Astronomen der Universität Montreal und des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) um Pierre-Alexis Roy hat nun mit einer Spektralanalyse in der Gashülle einer potenziellen Wasserwelt erstmals Wasser nachgewiesen.
„Unser Beobachtungsprogramm wurde mit dem Ziel entwickelt, nicht nur die Moleküle in der Atmosphäre des Planeten aufzuspüren, sondern auch gezielt nach Wasserdampf zu suchen.“
Laut der Publikation in den Astrophysical Journal Letters haben die Astronomen das Lichtspektrum des Exoplaneten GJ 9872d mit dem Weltraumteleskop Hubble untersucht. Der 97 Lichtjahre entfernte Exoplanet ist 3,4 Erdmassen schwer als die Erde und etwa doppelt so groß.
Die Analyse des Lichtspektrums offenbarte bei 1,4 Mikrometern eine Absorptionslinie, die die Existenz von Wasser offenbart.
„Diese Daten können allerdings sowohl durch eine wassereiche Atmosphäre erklärt werden als auch durch eine Wasserstoff-Helium-Gashülle mit wenigen Wassermolekülen.“
Weitere Merkmale des Exoplaneten GJ 9872d sprechen dafür, dass seine Atmosphäre tatsächlich Wasser enthält und er keine Wasserstoff-Helium-Gashülle besitzt. Der rund sechs Milliarden Jahre alte Exoplanet umkreist seinen Stern mit einer in astronomischen Dimensionen geringen Entfernung. Hätte er eine Wasserstoff-Helium-Gashülle, hätte die Strahlung des Sterns diese schon lange in den Weltraum gerissen. Das Lichtspektrum das Exoplaneten würde überdies nur dann zu einer Wasserstoff-Helium-Gashülle passen, wenn dieser eine Wolkendecke besitzen würde, was sehr unwahrscheinlich ist. Alle Messdaten sprechen also dafür, dass GJ 9872d eine Wasserwelt ist.
„Damit ist dieser Planet der erste Wasserwelt-Kandidat, bei dem wir die Wassersignatur einer wasserreichen Gashülle nachgewiesen haben.“
Überdies ist der Exoplanet GJ 9872d laut Laura Kreidberg der bisher kleinste bekannte Exoplanet, dessen Atmosphäre molekulare Signaturen enthält.
„Wasser auf einem so kleinen Planeten ist eine bahnbrechende Entdeckung.“
Die Forscher gehen davon aus, dass der Exoplanet in großer Entfernung zu seinem Stern entstanden ist. Wenn er sich außerhalb der Schneegrenze gebildet hat, könnte er laut Björn Benneke den Jupitermonden Europa und Ganymed des Sonnensystems der Erde stark ähneln.
„Der Planet GJ 9827d könnte halb Wasser, halb Gestein sein.“
Nach seiner Bildung bewegte sich der Exoplanet in seine heutige Position in der Nähe seines Sterns. Dadurch heizte sich der Exoplanet auf etwa 400 Grad Celsius auf, was dazu führte, dass nahezu sein komplettes Wasser verdampfte. Die Astronomen gehen deshalb davon aus, dass 9872d derzeit eine wasserdampfreiche Atmosphäre hat und womöglich unter einer schützenden Kruste einen Ozean besitzt.
„GJ 9872d könnte damit eine größere, heißere und näher am Stern liegende Version der Eismonde in unserem Sonnensystem ein.“
Weitere Analysen mit dem James-Webb-Weltraumteleskops sollen zeigen, wie der Exoplanet wirklich aussieht. Die neuen Instrumente des Teleskops ermöglichen eine genauere Analyse des Lichtspektrums.
The Astrophysical Journal Letters, doi: 10.3847/2041-8213/acebf0
