Das James-Webb-Weltraumteleskop hat zum ersten Mal die Temperatur eines felsigen Exoplaneten gemessen und herausgefunden, dass einem „Cousin“ der Erde höchstwahrscheinlich keine Atmosphäre fehlt, sagten Forscher am Montag.
Als das Trappist-1-System im Jahr 2017 entdeckt wurde, waren Astronomen begeistert von der Aussicht, dass einige seiner sieben Gesteinsplaneten – die in Größe und Masse ungefähr der Erde ähneln – bewohnbar sein könnten.
Nur 40 Lichtjahre von der Erde entfernt umkreisen die Planeten ihren ultrakühlen roten Zwergstern viel näher als die Gesteinsplaneten in unserem Sonnensystem. Aber ihr Stern gibt weit weniger Energie ab als unsere Sonne.
Das System war ein offensichtliches Ziel für den durchdringenden Blick des Webb-Teleskops, das seit der Veröffentlichung seiner ersten Beobachtungen im Juli letzten Jahres eine Flut wissenschaftlicher Entdeckungen ausgelöst hat.
Astronomen konzentrierten sich auf Trappist-1b, den dem Roten Zwerg am nächsten liegenden Planeten, weil er am einfachsten zu erkennen war.
Webbs Mid-Infrared Instrument (MIRI) maß die Helligkeitsänderung, wenn sich der Planet hinter seinem Stern bewegte, was als sekundäre Sonnenfinsternis bekannt ist.
„Kurz bevor er hinter dem Stern verschwindet, gibt der Planet das meiste Licht ab, weil er fast ausschließlich seine ‚Tag‘-Seite zeigt“, sagt Elsa Ducrot, Co-Autorin einer neuen Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natursagte .
Indem sie die Helligkeit des Sterns abzogen, berechneten die Forscher, wie viel Infrarotlicht der Planet abgab.
Das MIRI-Instrument konnte daher wie „ein riesiges berührungsloses Thermometer“ fungieren, sagte die NASA in einer Erklärung.
‚Perfekt zum Pizzabacken‘
Die Tagestemperatur des Planeten wurde auf 230 Grad Celsius (450 Fahrenheit) bestimmt – „fast perfekt zum Pizzabacken“, fügte die NASA hinzu.
Die französische Atomenergiekommission (CEA) sagte, dass die Wärme nicht in diesem „Cousin“ der Erde umverteilt wird, eine Rolle, die normalerweise von einer Atmosphäre übernommen wird.
Die Wissenschaftler kamen daher zu dem Schluss, dass Trappist-1b „wenig oder keine Atmosphäre hat“, sagte Ducrot, ein CEA-Astrophysiker. Sie betonte, dass andere Wellenlängen analysiert werden müssten, um das Ergebnis zu bestätigen.
Aber es sei sicher, dass die Atmosphäre kein Kohlendioxid enthalte, denn das hätte einen Teil des Lichts absorbiert, fügte sie hinzu.
Das Spitzer-Weltraumteleskop konnte eine Atmosphäre auf Trappist-1b nicht ausschließen, obwohl es 28 sekundäre Sonnenfinsternisse beobachtete, sagte Ducrot.
„Der James Webb hat es in einer einzigen Sonnenfinsternis gesehen!“
Die Fähigkeit, die potenziellen Atmosphären solcher felsiger Exoplaneten zu analysieren, eröffnet „eine neue Ära“ in der Erforschung von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, fügte sie hinzu.
Es war bereits bekannt, dass Trappist-1b unbewohnbar ist, da er seinem Stern zu nahe kommt.
Es wird jedoch angenommen, dass sich Trappist-1e, Trappist-1f und Trappist-1g in der sogenannten „Goldlöckchenzone“ befinden.
Planeten in dieser Zone haben eine gemäßigte Temperatur, die flüssiges Wasser unterstützen könnte, das überall als lebensnotwendig angesehen wird.
Mehr Informationen:
Thomas Greene, Thermische Emission des erdgroßen Exoplaneten TRAPPIST-1 b mit JWST, Natur (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05951-7. www.nature.com/articles/s41586-023-05951-7
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