Robert Klatt
Eine neue Suchmethode kann anhand von Signaturen im Spektrum des Lichts Exoplaneten mit fast hundertprozentiger Genauigkeit erkennen.
Graz (Österreich). Deutsche Wissenschaftler haben kürzlich durch eine Verbesserung des Suchalgorithmus der Transit-Methode 18 erdgroße Exoplaneten gefunden, von denen ein Himmelskörper sich in der habitablen Zone befindet und womöglich flüssiges Wasser enthalten könnte. Nun haben Wissenschaftler der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und der Open University eine neue Methode vorgestellt, die das Vorkommen von Exoplaneten mit fast hundertprozentiger Genauigkeit vorhersagen kann.
Die im Fachmagazin Nature Astronomy (1,2,3) vorgestellten Studien basieren auf der fast zehn Jahre alten Entdeckungen einer großen Gaswolke, die den Stern WASP-12 umgibt. Entstanden ist die Gaswolke aus Materialien, die der Exoplanet beim Umkreisen von WASP-12 ständig verdampft. Erkannt wurde die Existenz der Gaswolke und damit das Vorhandensein des Exoplaneten anhand von sogenannten „Signaturen im Spektrum des Sterns“, also Informationen, die im Licht des Sterns ablesbar sind.
Um nachzuweisen, dass auch andere Sterne Exoplaneten besitzen, suchten die Wissenschaftler anschließend nach Signaturen im Licht, die denen von WASP-12 ähneln. Die dabei gefundenen Sterne wurden dann mit Hilfe verschiedener Methoden auf Exoplaneten untersucht. Wie Luca Fossati vom Institut für Weltraumforschung (IWF) erklärt, „trauten die Wissenschaftler ihren Augen nicht“, als nach drei Jahren, die nötigen Datensätze groß genug waren. Entdeckt werden konnten bisher mit der Methode sechs neue Exoplaneten, die die Sterne DMPO-1, -2 und -3 umkreisen.
Die Masse der gefundenen Exoplaneten liegt zwischen der 2,6-fachen Masse der Erde und etwa der Hälfte der Masse des Jupiters. Gemeinsam haben die Exoplaneten hingegen ihre enge Umlaufbahn um den jeweiligen Mutterstern, der dafür sorgt, dass die Oberflächentemperatur zwischen 1.100 und 1.800 Grad Celsius beträgt, was dazu führt, dass neben Teilen der Atmosphäre sogar Gestein teilweise verdampft wird und eine dünne Gasschicht bilden. Bisher ist laut Fossati über die Zusammensetzung lediglich bekannt, dass Kalzium enthalten ist.
Weitere Beobachtungen sollen nun die genauen chemischen Bestandteile des Gasmantels zeigen. Wie die Studienautoren erklären, ermöglicht eine Analyse der Zusammensetzung des Gasmantels unter anderem Rückschlüsse auf die Gesteinsarten, aus denen die Exoplaneten bestehen. Fossati sagt dazu, dass „die Wissenschaft bisher nur Hinweise auf die geologische Zusammensetzung von Asteroiden oder Kometen, die in Weiße Zwerge stürzen hat“. Eine Analyse der chemischen Bestandteile würde damit erstmals geologische Informationen über Planeten liefern, die wie die Erde eine Sonne umkreisen.
Er fügt überdies hinzu, dass „die Entdeckung noch erstaunlicher ist, weil die Methode zur Suche nach Planeten zu einer Trefferquote von fast 100 Prozent führt.“ Bisher konnten die Astronomen bei jedem Stern, dessen Spektrum einen Gasmantel anzeigte, auch mindestens einen Exoplaneten finden.
Nature Astronomy, doi: 10.1038/s41550-019-0973-y
Nature Astronomy, doi: 10.1038/s41550-019-0974-x
Nature Astronomy, doi: 10.1038/s41550-019-0972-z
