Wie unsere Erde: Exoplanet TRAPPST-1e könnte eine sekundäre Atmosphäre haben

Der Exoplanet TRAPPIST-1e hat seine primäre Atmosphäre offenbar verloren, es ist aber noch möglich, dass er – wie unsere Erde – eine sekundäre aufgebaut hat und damit tatsächlich ganz besonders erdähnlich ist. Das haben genaue Analysen mit dem Weltraumteleskop James Webb ergeben, deren Ergebnisse jetzt vorgestellt wurden. Demnach ist es jetzt unwahrscheinlich, dass der Himmelskörper eine Gashülle hat, die der dicken der Venus oder der dünnen des Mars ähnelt. Andere seien jedoch weiter möglich. Aber es kann auch nicht ausgeschlossen werden, dass es sich um einen Gesteinsplaneten ganz ohne Atmosphäre handelt. Die Wahrscheinlichkeit für beides sei in etwa gleich groß. Das unterstreicht, wie schwierig die Erforschung ist, und dürfte das Interesse an TRAPPIST-1e nur weiter erhöhen.

Es wird immer interessanter

TRAPPIST-1 ist gerade einmal 40 Lichtjahre von der Erde entfernt, sein Planetensystem gehört zu den interessantesten überhaupt, weil es aus sieben Gesteinsplaneten besteht. So viele kennen wir in keinem anderen. In der habitablen Zone – wo prinzipiell flüssiges Wasser auf der Oberfläche möglich wäre – liegen TRAPPIST-1e, f und g. Weil die drei aber vergleichsweise weit von dem Stern entfernt sind, ist ihre Erforschung besonders schwierig. Leichter fällt die Untersuchung bei den inneren Planeten, bei TRAPPIST-1b und c hat sich die Hoffnung auf eine Gashülle aber bereits zerschlagen, TRAPPIST-1d hat ebenfalls keine erdähnliche Atmosphäre, nur lebensfeindliche wie jene von Venus oder Mars sind dort möglich. Mit der jetzt vorgestellten Analyse rückt der erste der interessantesten Planeten dort in den Fokus.

Wie die US-Weltraumagentur NASA zusammenfasst, wurden für die zwei Studien Daten zu insgesamt vier Transits gesammelt, also Passagen von TRAPPIST-1e vor seinem Stern. Von dessen Licht hat dann ein kleiner Teil die direkte Umgebung des Exoplaneten passiert. In dem Signal könnten sich also Spuren einer möglichen Atmosphäre verbergen. Die Analyse ist aber extrem schwierig, auch weil dafür Spuren, die auf den Stern selbst zurückgehen, von denen des Exoplaneten getrennt werden müssen. Mit einem neuartigen Vorgehen hat eine Forschungsgruppe nun jene Variationen, die bei jedem Transit aufgetaucht sind, von jenen getrennt, die sich jeweils unterschieden hätten, erklärt das Massachusetts Institute of Technology. So habe man versucht, Daten zum Planeten selbst zu bekommen.

Auch wenn das Vorgehen keinen Befund zum Aufbau einer möglichen Atmosphäre zutage gefördert hat – und nicht einmal ausschließen konnte, dass es dort möglicherweise gar keine gibt – so ist es trotzdem ein Schritt nach vorn. So habe man ausschließen können, dass es dort eine Gashülle gibt, die von Kohlenstoffdioxid dominiert wird, erklärt das Team. Eine an Stickstoff reiche Gashülle, wie im Sonnensystem etwa beim Saturnmond Titan – oder der Erde – ist weiterhin noch möglich. Auch Ozeane verschiedener Form und Größe könnte es auf TRAPPIST-1e weiterhin geben. Das Team weist aber darauf hin, dass alle Exoplaneten von TRAPPIST-1 ihrem Stern immer die gleiche Seite zeigen. Es gibt also jeweils eine Hälfte mit einem immerwährenden Tag und eine Nachtseite. Das hätte Folgen für mögliche Gewässer.

Weitere Beobachtungen geplant

Die jetzt in den Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Arbeiten stellen einen bedeutenden Meilenstein bei der Suche nach lebensfreundlichen Bedingungen auf anderen Welten dar, erklärt die schottische University of St Andrews. Mehr als ein Jahr lang habe man die Messdaten sorgfältig korrigiert, um die Signale des Sterns und jene des Exoplaneten zu trennen. Dass TRAPPIST-1e eine sekundäre Atmosphäre haben könnte, sei die spannendste Möglichkeit, die nach der Analyse verbleibe. Das Weltraumteleskop James Webb soll in den kommenden Jahren weitere Transits beobachten. Statt zu vier sollen am Ende Daten zu fast 20 zur Verfügung stehen, von denen sich die Forscher und Forscherinnen bessere Einblicke erhoffen.

(mho)