Zwei Teams von Astronomen ist es erstmals gelungen Anzeichen für Regenwolken – und damit Wasser – in der Atmosphäre eines kleineren Exoplaneten nachzuweisen. Bisher hatte man zwar vermutet, dass auch auf kleineren Exoplaneten Wasser zu finden sein müsste, doch nachweisen konnte man es bisher nur in der Atmosphäre von Gasriesen. Bei dem nun entdeckten Exoplaneten handelt es sich um K2-18b, welcher in der sogenannten habitablen Zone (der Bereich um einen Stern, in dem Temperaturen herrschen, bei denen auf dort befindlichen Planeten Wasser in flüssiger Form existieren kann) um einen etwa 110 Lichtjahre von der Erde entfernten roten Zwerg Stern kreist.
Der rote Zwerg ist zwar deutlich kälter als die Sonne, allerdings befindet sich der Planet auch sehr viel näher an seinem Stern, ein Jahr dauert dort lediglich 33 unserer Tage, das ist nur etwas mehr als ein Drittel der Zeit, die der Merkur für eine Umrundung der Sonne benötigt.
Entdeckt hatte man den Exoplaneten, wie auch schon mittlerweile tausende zuvor, mit der sogenannten Transit-Methode, bei der Sterne über einen längeren Zeitraum beobachtet und die winzigen Änderungen in deren Helligkeit gemessen werden, welche die Planeten verursachen, wenn sie sich bei ihrem Umlauf zwischen uns und ihren Stern schieben. Auch die Anzeichen für Wasser in der Atmosphäre konnte man dank dieser Methode erkennen indem man die Spektrallinien der Lichtstrahlen analysierte, welche dabei die Atmosphäre durchqueren, jedes Element sorgt für eigene, ganz individuelle Spektrallinien anhand derer sich die Zusammensetzung der Atmosphäre ermitteln lässt.
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Die Spektralanalyse des Lichts war dabei aber nicht so einfach, wie man es sich vielleicht vorstellt, schließlich kommt nur ein winziger Bruchteil des benötigten Lichts überhaupt bei uns an, so dass die beiden Teams aus kanadischen und amerikanischen Astronomen den Stern mit Hilfe des Hubble Teleskops über mehrere Jahre beobachten mussten bis sie nach acht Transits von K2-18b endlich ausreichend Daten zur Verfügung hatten.
Die Ergebnisse müssen nun zwar noch bestätigt werden, doch konnten die Wissenschaftler dabei deutliche Anzeichen für Wasser auf K2-18b erkennen, neben den Daten von Hubble nutzen sie dafür auch solche, die von den NASA-Teleskopen Kepler und Spitzer gesammelt wurden, um diese zu einem ganzen Klimamodell für K2-18b zusammenzufügen. Als die wahrscheinlichste Interpretation dieses Modells sehen die Astronomen sie das vorhanden sein von Wolken kondensierten Wassers in der Atmosphäre des Planeten.
DOI: 10.1126/science.aaz4713 / arXiv.org
