Künstlerische Darstellung: der Gasriese Osiris im Sternbild Pegasus
ESA/Hubble & NASA
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Kosmos

Planet auf Wanderschaft

Der Exoplanet Osiris kreist 160 Lichtjahre von der Erde entfernt um seinen Stern – und hat laut neusten Messungen eine erstaunlich reichhaltige Atmosphäre: Ein Hinweis darauf, dass er einst ganz woanders entstanden ist.

Forscher hoffen unter den Planeten außerhalb unseres Sonnensystems auch solche zu finden, die der Erde ähnlich sind und vielleicht auch eine Form von Leben hervorgebracht haben. In vielen bisher entdeckten Fällen von Exoplaneten handelt es sich um „heiße Jupiter“. Das sind große Gasplaneten wie der Jupiter in unserem Sonnensystem, die ihren Stern jedoch in sehr geringer Entfernung umkreisen und dadurch von dessen Strahlung stark aufgeheizt werden. Zu dieser Kategorie zählt auch der nun untersuchte Planet Osiris bzw. HD 209458b im Sternbild Pegasus.

1.800 Grad Celsius

Der heiße Gasriese zählt zu den ersten Exoplaneten, die bereits vor rund 20 Jahren aufgespürt wurden. Er hat ungefähr die Größe und Masse des Planeten Jupiter, er kreist aber um seinen Mutterstern etwa zwanzig Mal näher als die Erde um die Sonne. Dementsprechend ist Osiris einer extremen Hitze von rund 1.800 Grad Celsius ausgesetzt.

Mithilfe des italienischen Telescopio Nazionale Galileo auf der Kanareninsel La Palma haben die Forscher die Atmosphäre von HD 209458b näher unter die Lupe genommen. Dabei sind sie auf fünf kohlenstoff- und stickstoffhaltige Molekülarten in der heißen Atmosphäre des Gasriesen gestoßen: „Wir haben Wasser, Kohlenmonoxid, Cyanwasserstoff, Methan, Ammoniak und Acetylen gefunden“, erläuterte Luca Fossati. Er leitet die Forschungsgruppe Exoplaneten am Grazer Institut für Weltraumforschung der Akademie der Wissenschaften.

In großer Entfernung entstanden

Der Nachweis der Moleküle lasse laut dem Grazer Forscher auf eine größere Häufigkeit von Kohlenstoff als von Sauerstoff schließen. „Das bedeutet wiederum, dass sich der Planet in großer Entfernung von seinem Stern gebildet hat und dann auf ihn zugewandert ist“, so Fossati.

Künstlersiche Darstellung: Die Atmosphäre von Osiris umfasst neben Wasser fünf weitere Moleküle
APA/INAF/MARCO GALLIANI
Die Atmosphäre von Osiris enthält neben Wasser noch fünf weitere Moleküle

Das Team sammelte Daten von insgesamt vier sogenannten Transits, jenen kurzen Momenten, zu denen Exoplaneten von der Erde aus gesehen an ihrem Stern vorbei wandern und ihn kurzzeitig punktuell verdunkeln. Im Fall von HD 209458b geschieht dies alle dreieinhalb Tage. „Bei einem Transit zieht der Planet vor seinem Stern vorbei und das Licht des Sterns wird durch die Atmosphäre des Planeten gefiltert“, erläuterte Fossati. Diese hinterlässt ihren chemischen „Fingerabdruck“ im Lichtspektrum des Sterns. Die Forscher können aus diesen Veränderungen auf die darin enthaltenen Moleküle schließen.

Suche nach Lebensspuren

In den meisten Fällen konzentrieren sich Forscher im infraroten Wellenlängenbereich speziell auf Wasser – jenem Molekül, das in diesem Bereich des Spektrums dominant vorhanden ist. „Wir haben uns jedoch gefragt: Hinterlassen all die anderen Moleküle, die wir theoretisch erwarten würden, keine beobachtbaren Spuren?“, so Fossati. Um das herauszufinden, hat das Team die Analysetechnik mit großem Aufwand verfeinert. Die neu entwickelte Technik könnte laut den Autoren in der Ära der bodengebundenen Teleskope der nächsten Generation zum Einsatz kommen, um die Atmosphäre erdähnlicher Exoplaneten nach sogenannten Biomarkern zu durchsuchen. Sollten die Forscher auf molekularen Sauerstoff stoßen, wäre das ein Hinweis auf Leben.