Discovery könnte die Suche nach Weltraumkreaturen dramatisch einschränken

Ein erdähnlicher Planet, der einen M-Zwerg umkreist – die häufigste Sternart im Universum – scheint überhaupt keine Atmosphäre zu haben. Diese Entdeckung könnte die Suche nach Leben auf anderen Planeten grundlegend verändern.

Da M-Zwerge so allgegenwärtig sind, bedeutet diese Entdeckung, dass eine große Anzahl von Planeten, die diese Sterne umkreisen, möglicherweise auch keine Atmosphäre haben und daher wahrscheinlich keine Lebewesen beherbergen.

Die Arbeiten, die zu den Enthüllungen über den atmosphärischen Planeten mit dem Namen GJ 1252b führten, sind im Detail beschrieben Astrophysikalische Zeitschriftenbriefe.

Dieser Planet umkreist seinen Stern zweimal im Laufe eines einzigen Tages auf der Erde. Er ist etwas größer als die Erde und viel näher an seinem Stern als die Erde an der Sonne, was GJ 1252b sowohl sehr heiß als auch unwirtlich macht.

„Der Strahlungsdruck des Sterns ist immens und reicht aus, um die Atmosphäre eines Planeten wegzublasen“, sagte Michelle Hill, Astrophysikerin an der UC Riverside und Co-Autorin der Studie.

Auch die Erde verliert im Laufe der Zeit durch die Sonne einen Teil ihrer Atmosphäre, aber Vulkanemissionen und andere Prozesse des Kohlenstoffkreislaufs machen den Verlust kaum bemerkbar, indem sie dazu beitragen, das Verlorene wieder aufzufüllen. In größerer Nähe zu einem Stern kann ein Planet jedoch die verlorene Menge nicht immer wieder auffüllen.

In unserem Sonnensystem ist dies das Schicksal von Merkur. Es hat eine Atmosphäre, aber eine, die extrem dünn ist und aus Atomen besteht, die von der Sonne von seiner Oberfläche gesprengt werden. Die extreme Hitze des Planeten führt dazu, dass diese Atome in den Weltraum entweichen.

Um festzustellen, dass GJ 1252b keine Atmosphäre hat, haben Astronomen die Infrarotstrahlung des Planeten gemessen, als sein Licht während einer sekundären Sonnenfinsternis verdeckt wurde. Diese Art von Sonnenfinsternis tritt auf, wenn ein Planet hinter einem Stern vorbeizieht und das Licht des Planeten sowie das von seinem Stern reflektierte Licht blockiert wird.

Die Strahlung enthüllte die sengenden Tagestemperaturen des Planeten, die auf 2.242 Grad Fahrenheit geschätzt werden – so heiß, dass Gold, Silber und Kupfer alle auf dem Planeten schmelzen würden. Die Hitze, gepaart mit dem angenommenen niedrigen Oberflächendruck, ließ die Forscher glauben, dass es keine Atmosphäre gibt.

Selbst mit einer enormen Menge an Kohlendioxid, das Wärme einfängt, kamen die Forscher zu dem Schluss, dass GJ 1252b immer noch nicht in der Lage sein würde, eine Atmosphäre zu halten. „Der Planet könnte 700-mal mehr Kohlenstoff haben als die Erde, und er hätte immer noch keine Atmosphäre. Er würde sich zunächst aufbauen, dann aber nachlassen und erodieren“, sagte Stephen Kane, UCR-Astrophysiker und Co-Autor der Studie.

M-Zwergsterne neigen dazu, mehr Flares und Aktivität zu haben als die Sonne, was die Wahrscheinlichkeit weiter verringert, dass Planeten, die sie eng umgeben, ihre Atmosphären festhalten könnten.

„Es ist möglich, dass der Zustand dieses Planeten ein schlechtes Zeichen für Planeten ist, die noch weiter von dieser Art von Sternen entfernt sind“, sagte Hill. „Das werden wir vom James-Webb-Weltraumteleskop lernen, das Planeten wie diese untersuchen wird.“

Hills Arbeit an diesem Projekt wurde durch ein Stipendium des Programms Future Investigators in NASA Earth and Space Science and Technology unterstützt.

Es gibt 5.000 Sterne in der Sonnenumgebung der Erde, die meisten davon M-Zwerge. Auch wenn Planeten, die sie umkreisen, völlig ausgeschlossen werden können, gibt es immer noch etwa 1.000 sonnenähnliche Sterne, die bewohnbar sein könnten.

„Wenn ein Planet weit genug von einem M-Zwerg entfernt ist, könnte er möglicherweise eine Atmosphäre behalten. Wir können noch nicht schlussfolgern, dass alle Gesteinsplaneten um diese Sterne auf das Schicksal von Merkur reduziert werden“, sagte Hill. „Ich bleibe optimistisch.“