Seit Jahren wussten Astronomen, dass diese Welten da draußen waren. Felsig. Bewohnbare Zone. Die richtige Temperatur.
Aber es waren Geister. Still. Ohne Merkmale. Wir wussten nicht, ob sie Luft hatten.
Das hat sich geändert.
Eine schwache Spur von austretendem Helium hat uns endlich einen eindeutigen Beweis geliefert. LHS 1140 b – ein etwa 48 Lichtjahre entfernter Planet – hat eine Atmosphäre. Es ist nicht nur ein Stein, der im Dunkeln schwebt. Es hält sich an seiner Haut fest.
„Dies ist das erste Mal, dass jemand eine Atmosphäre um einen Gesteinsplaneten in der bewohnbaren Zone gefunden hat.“ — Collin Cherubim
Wie austretendes Helium die Atmosphäre eines Exoplaneten enthüllt
Hier ist der schwierige Teil. Die Atmosphäre selbst zu erfassen, ist mit aktuellen Instrumenten nahezu unmöglich. Der Planet ist zu klein. Der Stern ist zu hell. Das Signal? Im Lärm begraben.
Aber Planeten lecken.
Im Laufe von Milliarden von Jahren entkommen leichte Elemente der Schwerkraft. Helium steigt auf. Es driftet in den Weltraum. Es erzeugt eine erkennbare Signatur vor dem Planeten, wenn dieser seinen Stern passiert.
Collin Cherubim, Hauptautor der in Science veröffentlichten Studie, hat dafür ein Modell gebaut. Er sagte voraus, dass LHS 1140 b einen Heliumschweif haben sollte. Ein schwacher. Aber da.
Er war nicht der Einzige, der dachte, es könnte zu schön sein, um wahr zu sein.
David Charbonneau, Cherubims Berater in Harvard, bezweifelte zunächst den Plan. Warum? Denn das Signal kam von der Mathematik, nicht von der Beobachtung. Noch nie zuvor hatte jemand einen Gesteinsplaneten gesehen, der dies tat.
Die Daten änderten seine Meinung.
Warum sich LHS 1140 b von anderen Exoplaneten unterscheidet
LHS 1140 b umkreist einen Roten Zwerg. Es liegt genau in der bewohnbaren Zone – der Goldlöckchen-Region, in der flüssiges Wasser existieren könnte.
Mittlerweile sind Tausende Exoplaneten bekannt. Einige sind steinig. Mehrere liegen in der bewohnbaren Zone.
Was macht dieses hier also besonders?
Zurückbehaltung.
Die meisten Modelle gehen davon aus, dass Gesteinsplaneten ihre Atmosphäre durch Sternwinde und Strahlung schnell verlieren. LHS 1140 hat über drei Milliarden Jahre lang seine Luft behalten. Das ist Stabilität. Das ist Potenzial.
Robin Wordsworth, Professor an der Harvard-Universität, relativiert es:
„Vor zwanzig Jahren haben wir uns gefragt, ob es terrestrische Planeten gibt. Dann haben wir sie gefunden. Jetzt wissen wir, dass sie Atmosphären haben.“
Bodenteleskope erhalten ein neues Werkzeug zum Auffinden erdähnlicher Welten
Die Entdeckung wurde nicht von Hubble gemacht. Nicht von James Webb.
Es wurde von der Erde aus gemacht.
Das Team verwendete den Warm-Infrarot-Echelle-Spektrographen (WINERED). Montiert am Magellan-Ton-Teleskop am Las-Campanas-Observatorium in Chile.
Timing war alles.
In dieser Nacht überquerte LHS 1140 b seinen Stern. So auch ein anderer Planet.
Einer zeigte nichts. Kein Signal.
Der andere zeigte Helium.
Der Kontrast machte die Daten „statistisch absolut solide“, bemerkte Charbonneau.
Dies verändert die Spielregeln für die bodengestützte Astronomie. Wir brauchen nicht immer Weltraumteleskope, um die Lebensvoraussetzungen zu finden. Wir können nach dem suchen, was entkommt.
Wie geht es weiter mit der Erforschung felsiger Exoplaneten?
Helium zu finden ist nicht das Ziel. Es ist der Anfang.
Cherubim möchte wissen, was in dieser Atmosphäre ist. Nur Helium? Oder Stickstoff? Wasserdampf? Die chemische Zusammensetzung verrät die wahre Geschichte der Bewohnbarkeit.
Hat LHS 1140 Ozeane? Wir wissen es noch nicht.
Das Modell ist jetzt validiert. Die Methode funktioniert. Der nächste Schritt besteht darin, es auf andere Kandidaten anzuwenden.
Für ein Teleskop in Chile ist es ein kleiner Schritt. Ein riesiger Schritt zur Bestätigung erdähnlicher Welten.
Wir raten nicht mehr.
Referenz: Cherubim et al., „Helium entweicht aus der Atmosphäre von LHS 114.0 b“, Science (2024). DOI: 10.1121/science.abe9708
