Wolkiger Himmel

Erstmals haben Astronomen die Atmosphäre eines erdähnlichen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems analysiert. Die Forscher von den Universitäten Harvard und Göttingen beobachteten, wie der 40 Lichtjahre entfernte Planet GJ 1214b an seinem Stern vorbeizog. Aus der Veränderung des Lichtspektrums zogen sie dann Rückschlüsse auf die Atmosphäre.

Der Exoplanet GJ 1214b im Sternbild Schlangenträger (Ophiuchus) ist etwa 2,6 Mal größer und fast sieben Mal schwerer als die Erde. Damit zählt er zu den wenigen bekannten Super-Erden – also jenen Planeten, die bis zu drei Mal so groß wie die Erde sind und die ein- bis zehnfache Masse haben. Diese Himmelskörper haben ein vorwiegend festes Inneres, im Gegensatz zu den enormen Gasriesen, die den Großteil der über 500 bekannten Exoplaneten stellen.

GJ 1214b umkreist sein Zentralgestirn alle 38 Stunden, schreiben die Forscher um Harvard-Astronom Jacob Bean im Fachblattt »Nature« (Bd. 468, S. 669). Grund für die flotte Runde ist die geringe Distanz von nur zwei Millionen Kilometern. Zum Vergleich: Die Erde ist 70 Mal weiter von der Sonne entfernt.

Der Zentralstern von GJ 1214b ist extrem klein und leuchtet 300 Mal schwächer als die Sonne. So konnten die Forscher mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile genau beobachten, wie sich der Planet vor dem Gestirn entlang bewegte. Dabei werden bestimmte Frequenzen des Sternenlichts von den Bestandteilen der Atmosphäre geschluckt. Das veränderte Spektrum dient als chemischer Fingerabdruck. »Dies ist die erste Super-Erde, bei der eine Atmosphäre nachgewiesen und untersucht wurde«, sagt Bean.

Zwar ist die genaue Zusammensetzung der Gashülle noch unklar. Aber die Untersuchung schließt bereits aus, dass der Planet von einer wolkenlosen wasserstoffreichen Hülle umgeben ist. Stattdessen umhüllt ihn entweder eine dichte Wolkendecke – ähnlich der Venus – oder aber ein Schleier aus Aerosolen – wie beim Saturnmond Titan. Einen genauen Einblick sollen nun Analysen zusätzlicher Lichtfrequenzen liefern.

»Mit den aktuellen Beobachtungen können wir noch nicht sicher entscheiden, von welcher genauen Beschaffenheit diese Atmosphäre ist«, sagt Koautor Derek Homeier von der Universität Göttingen. »Aber sie zeigen, dass diese sich von allen bisher beobachteten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems unterscheidet.«