Wykrycie cząsteczek wody na gorącej planecie umożliwia dalsze badania nad planetami pozasłonecznymi

Astronomen haben mit dem Hubble-Weltraumteleskop Wasser­moleküle in der Atmosphäre eines kleinen, verbrennenden Planeten entdeckt, der sich 97 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet.

Der Planet, mit dem Namen GJ 9827d, ist etwa doppelt so groß wie die Erde und ist der bisher kleinste bekannte Exoplanet, auf dem Wasserdampf in der Atmosphäre nachgewiesen wurde.

Wasser ist für das Leben unerlässlich, aber dieser Planet ist aufgrund der hohen Temperaturen, die die wässrige Atmosphäre in Dampf verwandeln können, wahrscheinlich nicht bewohnbar.

Astronomen sind immer noch dabei, die wahre Natur der Atmosphäre dieses ungewöhnlichen Planeten zu erkunden, aber diese Entdeckung ebnet den Weg für weitere Forschungen, da Wissenschaftler die Herkunft von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems verstehen wollen.

Die Forschungsergebnisse wurden am Donnerstag im Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

„Dieses Wasser auf einem so kleinen Planeten ist eine bedeutende Entdeckung“, sagte Laura Kreidberg, Koautorin der Studie und Direktorin der Abteilung für Exoplanetary Atmospheric Physics am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. „Es bringt uns näher als je zuvor an das Verständnis, wie wirklich erdähnliche Welten aussehen.“

Die Temperatur auf diesem Planeten erreicht jedoch 800 Grad Fahrenheit (427 Grad Celsius), was ihn zu einem brennenden, unwirtlichen Ort macht, genauso heiß wie die Venus.

„Dies ist ein wichtiger Schritt, um herauszufinden, wie verbreitet und vielfältig Atmosphären in Gesteins­exoplaneten sind“, sagte Björn Benneke, Professor an der Universität Montreal.

GJ 9827d wurde 2017 von der NASA-Mission Kepler entdeckt und umkreist einen Roten Zwergstern im Sternbild Fische. Astronomen beobachteten GJ 9827d während 11 Durchgängen, in denen der Planet vor seinem Stern vorbeizog. Das Licht des Sterns, das durch die Atmosphäre des Planeten drang, ermöglichte es den Astronomen, die Signatur der Wassermoleküle zu messen.

Derzeit ist das Forschungsteam nicht in der Lage festzustellen, ob Hubble Spuren von Wasserdampf in einer lockeren, wasserstoffreichen Atmosphäre oder ob der Planet eine wasserreiche Atmosphäre hat, da der Mutterstern die ursprüngliche Atmosphäre von GJ 9827d verdampft hat, die aus Wasserstoff und Helium bestand.

Die Erweiterung unseres Wissens über die Atmosphäre des Planeten kann Astronomen dabei helfen, den genauen Typ von GJ 9827d zu klassifizieren. Das Team hat derzeit zwei mögliche Theorien.

Es ist möglich, dass der Planet ein Mini-Neptun mit einer wasserstoffreichen Atmosphäre ist, die Wasserdampf enthält. In diesem Fall formte sich GJ 9827d wahrscheinlich weiter entfernt von dem Mutterstern, was bedeuten würde, dass der Planet kühler war und Wasser in Form von Eis existierte (ähnlich wie Neptun und Uranus, die entferntesten Planeten in unserem Sonnensystem).

Als der Planet seinem Stern näherkam und vermehrt von Strahlung bombardiert wurde, erwärmte sich der Wasserstoff und entwich oder entweicht immer noch.

Eine andere Möglichkeit ist, dass GJ 9827d eine wärmere Version des eisigen Mondes Europas, Jupiter, sein könnte, der unter einer dicken Eiskruste einen Ozean enthält. In diesem Fall könnte der Planet als halb Wasser und halb Gestein beschrieben werden.

Wasser ist eines der häufigsten Moleküle im Universum, weshalb Astronomen schon lange die Suche nach Wasser als Indikator für Leben jenseits der Erde einbeziehen.

„Jetzt haben wir die Möglichkeit, die Atmosphären solch kleiner Planeten zu betrachten. Wir untersuchen immer kleinere Planeten, und es muss einen Übergang zwischen Gaswelten und venusähnlichen Planeten geben“, sagte Björn Benneke.

Das Verständnis der Atmosphäre dieses Planeten kann Astronomen dabei helfen, den Typ von GJ 9827d zu klassifizieren. Derzeit haben Wissenschaftler zwei mögliche Theorien.

Quellen:

– NASA
– PAS Universität Bonn

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