Das James-Webb-Weltraumteleskop hat einen neuartigen Exoplaneten entdeckt, der sich grundlegend von den Planeten in unserem Sonnensystem unterscheidet. Diese Entdeckung stellt bestehende Klassifikationen in Frage und vertieft unser Verständnis von der Bildung und den Eigenschaften von Planeten.
Astronomen haben die Existenz von über 5.500 Exoplaneten bestätigt, die Sterne außerhalb unserer Sonne umkreisen. Viele dieser Welten sind so unterschiedlich von den uns bekannten Planeten, dass ihre wahre Natur ein Rätsel bleibt. Am häufigsten begegnet man Planeten, die in der Größe zwischen der Erde und Neptun liegen. Diese Planeten haben Diskussionen darüber ausgelöst, ob es sich um felsige „Super-Erden“ mit dichten Wasserstoffatmosphären oder um „Wasserwelten“ handelt, die von einer wasserreichen Atmosphäre umgeben sind.
Die Untersuchung dieser Planeten wurde jedoch durch dichte Wolkenschichten erschwert, die oft ihre unteren Atmosphären verdecken und viele Fragen unbeantwortet lassen.
Ein internationales Team von Forschern unter der Leitung von Everett Schlawin von der Universität Arizona und Kazumasa Ohno vom Nationalen Astronomischen Observatorium Japans nutzte das James-Webb-Teleskop, um einen solchen Exoplaneten namens GJ 1214 b näher zu untersuchen. GJ 1214 b, der sich nur 48 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt in der Konstellation Ophiuchus befindet, ist eines der am leichtesten zu untersuchenden Beispiele.
Anstelle eines wasserstoffreichen Super-Erden oder einer Wasserwelt zeigten die neuen Daten Kohlenstoffdioxid (CO2)-Konzentrationen, die mit denen in der dichten CO2-Atmosphäre der Venus in unserem Sonnensystem vergleichbar sind. Dennoch bleiben viele Unsicherheiten in den neuen Daten.
„Das aus der ersten Studie detektierte CO2-Signal ist schwach und erforderte daher eine sorgfältige statistische Analyse, um sicherzustellen, dass es real ist“, erklärte Ohno.
„Gleichzeitig benötigten wir physikalisches und chemisches Wissen, um die wahre Natur der Atmosphäre von GJ 1214 b aus Schlawins Studie zu extrahieren“, fügte er hinzu.
Ohno verwendete dann theoretische Modelle, um eine Vielzahl von „Was-wäre-wenn“-Szenarien über die Atmosphäre des Planeten zu simulieren. Unter all diesen Modellen deuten die am besten passenden Daten auf eine von Kohlenstoff dominierte Atmosphäre hin, ähnlich einer „Super-Venus“.
Obwohl faszinierend, ist die entdeckte atmosphärische Signatur sehr schwach. Everett Schlawin verglich die identifizierten Daten mit dem Lesen eines Buches.
„Es ist vergleichbar mit dem Roman Krieg und Frieden von Leo Tolstoi. Wenn ich dir zwei Exemplare geben und einen Satz in einem der Bücher ändern würde, könntest du diesen Satz finden?“, sagte er.
Das Team betont die Notwendigkeit zukünftiger Studien, um ihre Entdeckungen über diesen häufigen, aber mysteriösen Typ von Exoplaneten zu bestätigen und zu erweitern.