Astronomen haben einen erdgroßen Planeten entdeckt, der mit so viel Strahlung überschüttet ist, dass seine Atmosphäre schon vor langer Zeit erodiert ist und er freiliegt. Leben, wie wir es kennen, kann auf dieser glühend heißen Welt nicht existieren, aber Astronomen sind aus einem anderen Grund daran interessiert: Möglicherweise können sie zum ersten Mal das Leben untersuchen Geologie eines Planeten außerhalb unseres Sonnensystems.
Das Neugefundene ExoplanetSPECULOOS-3 b genannt, ist ein Gesteinsplanet, der etwa 55 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Er umkreist seinen Mutterstern alle 17 Stunden, doch die Tage und Nächte auf dem Planeten sind endlos. Astronomen vermuten, dass der Planet durch Gezeiten an seinen Stern gebunden ist, so wie der Mond an die Erde gebunden ist. Eine einzelne Tagseite ist immer dem Stern zugewandt, während die Nachtseite in ewiger Dunkelheit eingeschlossen ist.
Teleskopbeobachtungen zeigen, dass die häufige Strahlung des Sterns des Exoplaneten, eines 7 Milliarden Jahre alten roten Zwergs von der Größe von Jupiter, erhitzt den Planeten auf Venus-ähnliche Temperaturen. Jede Atmosphäre des Planeten könnte also vor langer Zeit leicht in den Weltraum entwichen sein und einen luftleeren, brutzelnden Felsball zurückgelassen haben, berichteten Astronomen in der neuen Studie, die am 15. Mai in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Naturastronomie.
„Leben, wie wir es kennen, konnte nicht auf der Oberfläche des Planeten entstehen – Atmosphäre hin oder her –, weil es keine großen Mengen an Wasser in flüssiger Form aufnehmen konnte“, so der Hauptautor der Studie Michael Gillon, ein Astronom an der Universität Lüttich in Belgien, sagte gegenüber WordsSideKick.com. „Es ist wie ein nackter Felsplanet Quecksilber.”
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Obwohl SPECULOOS-3 b nicht lebensfreundlich ist, sagten die Astronomen, dass es nah genug an der Erde sei, um detaillierte Nachuntersuchungen seiner chemischen Zusammensetzung durchzuführen, die Aufschluss darüber geben würden, ob der Planet jemals geologisch aktiv war. Bereits geplante Beobachtungen mit dem James Webb-Weltraumteleskop (JWST) wird beispielsweise in der Lage sein, zu bestätigen, ob auf dem Planeten Vulkane ausgebrochen sind. Das würde zeigen, wie sich Gesteinsplaneten wie SPECULOOS-3 b um schwache, leichte Sterne bilden und ob einige von ihnen trotz ihrer Nähe zu ihren Sternen begünstigend für Leben sein könnten.
Die Forscher suchten „intensiv“ nach planetaren Geschwistern von SPECULOOS-3 b im selben Sternensystem, fanden aber keine, sagte Gillon. Er stellte fest, dass diese zusätzlichen Planeten möglicherweise existieren, aber einfach zu klein oder zu weit von ihrem Mutterstern entfernt sind, um gesehen zu werden.
Ein heißer Planet um einen kühlen Stern
Gillon und seine Kollegen entdeckten SPECULOOS-3 b seit 2011 mithilfe eines Netzwerks aus sechs Teleskopen, die über Chile, die Kanarischen Inseln und Mexiko verteilt sind. Dieses Netzwerk wird Search for Planets Eclipsing Ultra-Cool Stars oder SPECULOOS genannt, was seinen Namen mit a teilt Belgisches gewürztes Shortbread, das traditionell jeden 6. Dezember zum Nikolaustag an Kinder verschenkt wird.
Das Hauptziel des Projekts besteht darin, Gesteinsplaneten zu entdecken, die ultrakühle Zwergsterne umkreisen, deren geringe Größe es Teleskopen erleichtert, umkreisende Planeten zu erkennen. Sie sind nicht nur tausende Grad kühler als die Sonne und hundertmal schwächer, sondern verbrennen ihren Brennstoff auch langsam und leben am Ende viel länger – etwa 100 Milliarden Jahre. (Die Sonne wird etwa 10 Milliarden Jahre alt sein wenn es in etwa 4,5 Milliarden Jahren stirbt.)
„Es wird erwartet, dass sie die letzten noch leuchtenden Sterne im Universum sind“, sagte der Co-Autor der Studie Amaury Triaudein Professor für Exoplanetologie an der Universität Birmingham in England, sagte in einem Stellungnahme. Ihre besonders lange Lebensdauer bietet günstige Zeitfenster für die Entstehung von Leben auf Planeten innerhalb ihrer Systeme, sagen die Forscher.
Aufgrund ihrer extremen Schwäche sind sie jedoch schwer zu untersuchen. Um SPECULOOS-3 b zu entdecken, beobachtete ein SPECULOOS-Roboterteleskop in Mexiko fünf Nächte lang im Jahr 2021 ununterbrochen verräterische Einbrüche im Licht des Muttersterns. Damals tauchten erste Hinweise auf den umkreisenden neu entdeckten Planeten auf und wurden der Studie zufolge ein Jahr später bestätigt.
„Wenn es keine Atmosphäre gäbe, gäbe es keinen blauen Himmel und keine Wolken – es wäre nur dunkel, wie auf der Oberfläche der Mond,“ Co-Autor der Studie Benjamin Rackhamsagte ein Forscher am MIT in einem separaten Artikel Aussage des MIT. „Und die ‚Sonne‘ wäre ein großer, purpurroter, gefleckter und leuchtender Stern, der etwa 18-mal so groß aussehen würde, wie die Sonne für uns am Himmel aussieht.“
SPECULOOS-3 b ist der neunte Planet dieser Art, der im Rahmen des Projekts entdeckt wurde, und das Team erwartet, in den kommenden Jahren noch viele weitere zu entdecken, sagte Gillon. Wie die zuvor im Rahmen des Projekts entdeckten Planeten – darunter eine Familie von sieben im bekannten TRAPPIST-1-System, von denen einige als potenziell bewohnbar gelten – ist der neu entdeckte SPECULOOS-3 b „ein ausgezeichnetes Ziel für JWST“, sagte Gillon.
„Mit dieser Welt könnten wir im Grunde mit der exoplanetaren Geologie beginnen“, sagte Co-Autor der Studie Julien de Wit, ein Assistenzprofessor für Planetenwissenschaften am MIT, sagte in der MIT-Erklärung. “Wie cool ist das?”