Astronomen finden erdähnliche Planeten mit Wasservorkommen

Auf der Suche nach Leben in anderen Sonnensystemen entdeckten die Forscher vor über einem Jahr sieben Planeten von der Größe der Erde, die TRAPPIST-1 umkreisen – einen extrem kühlen Zwergstern, der weniger als 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Nach dieser bemerkenswerten Entdeckung wollten die Wissenschaftler die Geheimnisse dieser Planeten genauer erforschen. So entstanden zahlreiche neue Studien, die Erkenntnisse über ihre Beschaffenheit und Zusammensetzung liefern.

Während Astronomen nach bewohnbaren Planeten im Umfeld anderer Sterne suchen, konzentriert sich das EU-finanzierte Projekt SPECULOOS auf die kleinsten und lichtschwächsten Sterne in unserer Nachbarschaft. Und das hat einen Grund. Auf Grund der geringen Größe und Helligkeit dieser extrem kühlen Zwergsterne lassen sich die Planeten in ihrer Umlaufbahn mit der verfügbaren Technologie ideal untersuchen. Aber die Planeten im System von TRAPPIST-1 haben noch weitere Vorteile. Ihre kurzen Umlaufzeiten bewegen sich zwischen 1,5 und 18,7 Tagen. So ergeben sich viele Möglichkeiten, sie von der Erde aus zu beobachten, sobald sie vor ihrem Stern vorbei wandern.

Die Forscher nutzten die Eigenschaften des Planetensystems TRAPPIST-1, indem sie mit den auf der Erde stationierten Teleskopen TRAPPIST und SPECULOOS sowie den Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer arbeiteten, um ihre Untersuchungen zur Beschaffenheit der Planeten und deren möglicher Bewohnbarkeit zu intensivieren. Aus ihren Beobachtungen ergaben sich genauere Schätzungen der Distanz, der Temperatur, des Radius und der Masse des Zwergsterns. Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem besseren Verständnis der Planeten in seiner Umlaufbahn.

Genauere Beobachtung der Planeten von TRAPPIST-1

Andere Erkundungen zeigten, dass die sieben Planeten von TRAPPIST-1, die so groß sind wie die Erde, vollständig felsig sind und größere Wasservorkommen haben als die Erde. Ausgehend von ihrer Dichte könnten sogar bis zu 5 % der Masse einiger Planeten Wasser sein, was etwa dem 250-fachen des Wasseranteils der Erde entspricht.

Die Untersuchungen zeigten auch, dass die heißeren Planeten, die dem Zwergstern näher sind, von dichter, gasförmiger Atmosphäre umgeben sein könnten, und dass die entfernteren Planeten eisige Oberflächen haben könnten. Noch wichtiger ist aber, dass bei drei der Planeten keine wasserstoffreiche Atmosphäre existiert. Daher sind diese wahrscheinlich keine Gasplaneten und nicht unbewohnbar wie die Gasriesen unseres Sonnensystems. Dies stützt wiederum die Theorie, dass ihre Zusammensetzung der der Erde ähnlich sein könnte und dort wahrscheinlich Leben möglich ist.

Was kommt als Nächstes?

Diese Entdeckungen sind erst der Anfang, wie Astronom Dr. Michaël Gillon von der Universität Lüttich in Belgien in einem Artikel auf der Website des Europäischen Forschungsrats schreibt. Mit dem neuen James-Webb-Weltraumteleskop, das die NASA und die Europäische Weltraumorganisation Anfang 2020 starten wollen, können die Wissenschaftler die Atmosphäre der Planeten um TRAPPIST-1 dann genauer sondieren, „vor allem um ihre Zusammensetzung zu messen und mögliche Moleküle mit biologischem Ursprung zu finden“, sagt Dr. Gillon.

„Unter den gemäßigten – und möglicherweise bewohnbaren – Bedingungen auf einem Planeten von der Größe der Erde sollte SPECULOOS signifikant besser arbeiten und noch mehr entdecken können“, bemerkt Dr. Gillon im „Science Magazine“. „Die nächsten Jahre werden sehr spannend!“

Dass zu diesem Stern und seinen Planeten intensiv geforscht wird, heißt aber nicht, dass die Suche nach anderen potenziell bewohnbaren Systemen aufgegeben worden wäre. Im Rahmen seiner Forschung bei SPECULOOS wird Dr. Gillon in Paranal in Chile ein zum Teil EU-finanziertes Observatorium bauen und damit auf der Suche nach weiteren Planetensystemen wie TRAPPIST-1 etwa tausend Sterne untersuchen.

Nachdem im Projekt SPECULOOS („SPECULOOS: searching for habitable planets amenable for biosignatures detection around the nearest ultra-cool stars“) bereits die TRAPPIST-1-Planeten entdeckt werden konnten, arbeiten die Forscher jetzt weiter an dem Ziel, Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu finden, auf denen Leben möglich ist.

Weitere Informationen:
SPECULOOS Projektwebsite