JWST deutet auf weniger bewohnbare Planeten hin

Zum zweiten Mal hat das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) im Jahr 2019 eine dichte Atmosphäre auf einem Exoplaneten gesucht und konnte es nicht finden Eines der aufregendsten bekannten Planetensysteme. Astronomen berichten¹ Heute hat TRAPPIST-1 c möglicherweise keine verlockende Atmosphäre mehr, wie sie vor Monaten für seinen Nachbarn TRAPPIST-1 b berichteten.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass einige der anderen fünf Planeten im TRAPPIST-1-System dichte Atmosphären haben, die geologisch und biologisch interessante Verbindungen wie Kohlendioxid, Methan oder Sauerstoff enthalten. Doch die beiden bisher untersuchten Planeten scheinen keine oder fast keine Atmosphäre zu haben.

Da Planeten dieser Art häufig um viele Sterne herum vorkommen, „würde dies sicherlich die Anzahl bewohnbarer Planeten verringern“, sagt Sebastian Zipa, Exoplanetenforscher am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. Er und seine Kollegen beschreiben die Entdeckung in Natur.

Sternenenergiesystem

Alle sieben TRAPPIST-1-Planeten, die einen etwa 12 Parsec (40 Lichtjahre) von der Erde entfernten Stern umkreisen, haben felsige Oberflächen und sind ungefähr so ​​groß wie die Erde. Astronomen betrachten das System als eines der besten Labore der Natur, um zu untersuchen, wie Planeten entstehen, sich entwickeln und möglicherweise bewohnbar werden. Planeten sind ein Hauptziel für JWST, das 2021 gestartet wurde und leistungsstark genug ist, um ihre Atmosphären detaillierter zu erkunden als andere Observatorien wie das Hubble-Weltraumteleskop.

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Der Mutterstern des Planeten ist ein kühler, schwacher Stern, der als M-Zwerg bekannt ist und der häufigste Sterntyp in der Milchstraße ist. Sie setzen große Mengen ultravioletter Strahlung frei, die die Atmosphäre jedes nahegelegenen Planeten zerstören kann.

Der innerste Planet des Systems, TRAPPIST-1 b, wird mit der vierfachen Menge an Strahlung bestrahlt, die die Erde von der Sonne empfängt, daher war es keine Überraschung, als JWST feststellte, dass er keine große Atmosphäre hatte.². Aber der nächste in der Reihe, TRAPPIST-1 c, umkreist seinen Stern weiter, und es scheint möglich, dass der kühlere Planet es geschafft hat, mehr Atmosphäre zu behalten.

Zibas Team richtete das JWST im Oktober und November viermal auf das TRAPPIST-1-System und ermöglichte den Wissenschaftlern so die Berechnung, dass die Oberflächentemperatur von TRAPPIST-1 c auf der seinem Stern zugewandten Seite bei etwa 107 Grad Celsius liegt – zu heiß, um sie aufrechtzuerhalten eine Temperatur seine Oberflächentemperatur. Eine dichte Atmosphäre, reich an Kohlendioxid.

Niedrigwasserzeichen

Durch den Vergleich der Beobachtungen mit Modellen der potenziellen Chemie des Planeten gelangten die Wissenschaftler außerdem zu dem Schluss, dass TRAPPIST-1 c bei seiner Entstehung sehr wenig Wasser gehabt hätte – weniger als ein Dutzend Ozeane Meerwasser. Zusammengenommen deuten die geringe Wassermenge bei der Geburt des Planeten und der Mangel an Kohlendioxid in der dichten Atmosphäre heute darauf hin, dass TRAPPIST-1 c nie viele bewohnbare Komponenten hatte.

Aber es könnte noch Hoffnung für andere Planeten im System geben. in Papierform³ Joshua Chrissansen-Tuton, ein Planetenwissenschaftler an der University of Washington in Seattle, veröffentlicht am 8. Juni auf dem Preprint-Server von arXiv und kündigt an, dass die TRAPPIST-1-Planeten e und f – die vierte und fünfte Dimension des Sterns – möglicherweise noch eine Atmosphäre haben So dick wie möglich. Atmosphärisch, weil sie im Gegensatz zu den Planeten B und C weit genug vom Stern entfernt sind, damit nicht ihr gesamtes Wasser weggeblasen wird.

Mit anderen Worten: Was Wissenschaftler auf den Planeten B und C finden, sagt möglicherweise nicht viel darüber aus, wie die Atmosphären von Exoplaneten aussehen könnten. „Ich denke, es ist sinnvoll, neutral zu bleiben, was die Möglichkeit betrifft, dass Exoplaneten Atmosphären behalten“, sagt Chrisansen Totton.