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Artikel 9. Dezember 2008
HUBBLE entdeckt Kohlendioxid in Atmosphäre von fremden Planeten
Verfahren wird nach Indienststellung des James Webb Teleskops die Messung der Zusammensetzung von Atmosphären erdähnlicher Planeten ermöglichen

HD 189733b
Oben: Eine künstlerische Darstellung von HD 189733b, der sich sehr dicht in nur 2,2 Tagen um seine Sonne bewegt. (Abbildung: ESA, NASA, M. Kornmesser (ESA/Hubble), und STScl.)
Das Weltraumteleskop HUBBLE der NASA hat Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Planeten entdeckt, der einen anderen Stern umkreist. Dieser Durchbruch ist ein wichtiger Schritt, um biochemische Spuren für Aktivitäten außerirdischen Lebens zu finden.

Der jupitergroße Planet mit der Bezeichnung HD 189733b ist zu heiß, um Leben tragen zu können. Aber die Beobachtungen HUBBLEs sind ein Konzeptbeweis dafür, daß es möglich ist, die chemische Grundlage für Leben auf Planeten anderer Sterne nachzuweisen. Organische Verbindungen können ebenso ein Nebenprodukt von Lebensprozessen sein und ihr Nachweis auf einem erdähnlichen Planeten könnte einmes Tages der erste Hinweis für Leben jenseits unseres eigenen sein.

Vorangegangene Beobachtungen von HD 189733b durch HUBBLE und dem Weltraumteleskop SPITZER der NASA hatten Wasserdampf entdeckt. Anfang des Jahres hatte HUBBLE Methan in der Atmosphäre des Planeten entdeckt.

"HUBBLE war ursprünglich für die Beobachtung des fernen Universums konzipiert gewesen, und jetzt leitet es eine neue Ära der Astrophysik und der vergleichenden Planetenwissenschaft ein", meint Eric Smith, Programmwissenschaftler für das Weltraumteleskop HUBBLE am NASA-Hauptquartier in Washington. "Diese atmosphärischen Studien werden die Bestimmung von Zusammensetzungen und chemischen Prozessen auf fernen Welten, die andere Sterne umkreisen, einleiten. Die Zukunft dieser neu gesteckten Grenze der Wissenschaft ist äußerst vielversprechend, da wir erwarten, noch viel mehr Moleküle in den Atmosphären von Exoplaneten nachzuweisen."

Mark Swain, ein Forscher am Strahlantriebslabor (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien, hat HUBBLEs Nahinfrarotkamera (NIC) und ein Multiobjektspektrometer eingesetzt, um das infrarote Licht, das von dem 63 Lichtjahre entfernten Planeten ausgeht, zu untersuchen. Gase in der Planetenatmosphäre absorbieren bestimmte Wellenlängen des Lichtes, die vom glühenden Inneren des Planeten ausgehen. Swain konnte im Kohlendioxid und Kohlenmonoxid identifizieren. Die Moleküle hinterlassen einen einzigartigen spektralen Fingerabdruck in der infraroten Strahlung des Planeten. Dies ist das erste Mal, daß ein Nahinfrarot-Emissionsspektrum von einem Exoplaneten gemessen wurde.

"Das Kohlendioxid ist der Hauptgrund für die Begeisterung, weil, unter den richtigen Umständen, könnte es eine Verbindung zu biologischen Aktivitäten geben, wie es auf der Erde der Fall ist", erklärt Swain. "Allein schon die Tatsache, daß wir in der Lage sind es nachzuweisen und seine Menge zu bestimmen, ist wesentlich für die Langzeitaufgabe, Planeten zu charakterisieren, um herauszufinden, woraus sie gemacht sind, und ob sie möglicherweise Leben beherbergen."

Diese Art der Beobachtung läßt sich am besten bei Planeten durchführen, deren Bahn um ihren Heimatstern auf Kante zur Sichtlinie von der Erde aus steht. Sie bewegen sich regelmäßig vor ihrem Stern vorbei und dann hinter ihm, ein Phänomen, das als Bedeckung bezeichnet wird. Der Planet HD 189733b verschwindet alle 2,2 Tage hinter seinem Stern. Die Bedeckungen geben die Gelegenheit, das Licht des Sternes allein, wenn der Planet bedeckt ist, von dem Licht des Sternes und dem Planeten kurz vor der Bedeckung abzuziehen. Damit wird die Abstrahlung des Planeten isoliert und eine chemische Analyse seiner Atmosphäre ermöglicht.

"Auf diese Weise nutzen wir die Bedeckung des Planeten hinter seinem Stern, um seine Tagseite zu untersuchen, die die heißesten Anteile seiner Atmosphäre enthält", erläutert Gruppenmitglied Guatam Vasisht vom JPL. "Wir fangen gerade damit an die Moleküle zu finden und wieviele davon da sind, um die Veränderungen zwischen der Tag- und Nachtseite zu sehen."

Diese erfolgreiche Demonstration einer Beobachtung von infrarotem Licht eines Exoplaneten ist sehr ermutigend für Astronomen, die planen, das James Webb Weltraumteleskop nach seinem Start 2013 einzusetzen. Diese Biomarker werden am besten bei nahinfraroten Wellenlängen gesehen. Astronomen freuen sich deshalb schon auf den Einsatz des James Webb Teleskops, um spektroskopisch nach Biomarkern auf terrestrischen Planeten von der Größe der Erde oder einer "Supererde" mit mehreren Erdmassen zu suchen.

"Das Webb Teleskop", meint Swain," sollte in der Lage sein, wesentlich empfindlichere Messungen bei diesen primären und sekundären Bedeckungen durchführen zu können."

Quelle: Strahlantriebslabor der NASA (JPL)
Bearbeitet von: Matthias Pätzold


letzte Änderung am 12. Dezember MMVIII