Es ist eine gute Zeit, ein Exoplanetenjäger zu sein… oder einfach nur ein Exoplaneten-Enthusiast! Es scheint, dass alle paar Wochen neue Entdeckungen angekündigt werden, die aufregendere Möglichkeiten für die wissenschaftliche Forschung bieten. Noch aufregender ist jedoch die Tatsache, dass jeder neue Fund die Wahrscheinlichkeit erhöht, einen potenziell bewohnbaren Planeten (und damit das Leben) außerhalb unseres Sonnensystems zu lokalisieren.
Und mit der Entdeckung von LHS 1140b - einer Supererde, die sich ungefähr 39 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet - glauben Exoplanetenjäger, den wahrscheinlichsten Kandidaten für die Bewohnbarkeit bis heute gefunden zu haben. Dieser terrestrische (d. H. Felsige) Planet umkreist nicht nur die bewohnbare Zone seiner Sonne, sondern Untersuchungen des Planeten (unter Verwendung der Transitmethode) haben ergeben, dass er eine lebensfähige Atmosphäre zu haben scheint.
Der Verdienst für die Entdeckung geht an ein Team internationaler Wissenschaftler, die das MEarth-South-Teleskoparray - ein Roboterobservatorium am Cerro Tololo in Chile - nutzten, um den Planeten zu entdecken. Dieses Projekt überwacht die Helligkeit von Tausenden von roten Zwergsternen mit dem Ziel, Transitplaneten zu entdecken. Nach Rücksprache mit den vom Array erhaltenen Daten stellte das Team charakteristische Einbrüche in der Helligkeit des Sterns fest, die darauf hinwiesen, dass ein Planet vor ihm vorbeizog.
Diese Ergebnisse wurden dann mit dem HARPS-Instrument (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) am La Silla-Observatorium der ESO am Rande der chilenischen Atacama-Wüste verfolgt. Laut ihrer Studie - die in der Ausgabe des Journals vom 20. April 2017 erschien Natur - Das Team konnte das Alter, die Größe, die Masse, die Entfernung zum Stern und die Umlaufzeit des Planeten schätzen.
Sie schätzen, dass der Planet mindestens fünf Milliarden Jahre alt ist - ungefähr 500 Millionen Jahre älter als die Erde. Es ist auch etwas größer als die Erde - das 1,4-fache des Erddurchmessers - und erheblich massiver und wiegt satte 6,6 Erdmassen. Da sie den Planeten fast vom Rand aus betrachten konnten, konnte das Team auch feststellen, dass er seine Sonne in einem Zeitraum von 25 Tagen in einer Entfernung von etwa 0,1 AE (ein Zehntel der Entfernung zwischen Erde und Sonne) umkreist .
Da sein Stern jedoch ein roter Zwerg ist, befindet er sich aufgrund dieser Nähe in der Mitte der bewohnbaren Zone des Systems. Am aufregendsten war jedoch die Tatsache, dass das Team nach Beweisen für eine Atmosphäre suchen konnte, seit der Planet vor seinem Stern vorbeiging - etwas, das mit vielen Exoplaneten nicht möglich war. Aus diesem Grund konnten sie Transmissionsspektroskopiemessungen durchführen, die das Vorhandensein einer Atmosphäre zeigten.
Wie Jason Dittmann vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und Hauptautor der Studie in einer Pressemitteilung der CfA sagte:
"Dies ist der aufregendste Exoplanet, den ich in den letzten zehn Jahren gesehen habe. Wir könnten kaum auf ein besseres Ziel hoffen, um eine der größten Aufgaben der Wissenschaft zu erfüllen - die Suche nach Beweisen für das Leben jenseits der Erde. “
Zugegeben, dieser Exoplanet ist nicht so nah wie Proxima b, das Proxima Centauri umkreist - nur 4,243 Lichtjahre entfernt. Und es ist sicherlich kein so robuster Fund wie das TRAPPIST-1-System mit seinen sieben felsigen Planeten, von denen sich drei in seiner bewohnbaren Zone befinden. Im Vergleich zu diesen Kandidaten konnten die Forscher jedoch die Masse und Dichte des Planeten stark einschränken, ganz zu schweigen von der Tatsache, dass sie eine Atmosphäre beobachten konnten.
Die Entdeckung eines Exoplaneten, der einen roten Zwergstern umkreist und eine Atmosphäre hat, ist auch in einem breiteren Kontext ermutigend. Rote Zwergsterne mit geringer Masse sind die häufigsten Sterne in der Galaxie und machen 75% der Sterne allein in unserer kosmischen Nachbarschaft aus. Sie sind auch langlebig (bis zu 10 Billionen Jahre), und neuere Forschungen zeigen, dass sie in der Lage sind, eine große Anzahl von Planeten aufzunehmen.
Aufgrund ihrer Variabilität und ihrer instabilen Natur haben Astronomen Zweifel geäußert, ob der Planet, der sie umkreist, ihre Atmosphäre sehr lange behalten könnte oder nicht. Zu wissen, dass ein terrestrischer Planet, der einen roten Zwerg umkreist, fünf Milliarden Jahre alt ist und immer noch eine Atmosphäre hat, ist daher ein sehr gutes Zeichen. Aber einfach zu wissen, dass es eine Atmosphäre gibt, bedeutet natürlich nicht, dass sie dem Leben, wie wir es kennen, förderlich ist.
"Im Moment machen wir nur fundierte Vermutungen über den Inhalt der Atmosphäre dieses Planeten", sagte Dittman. „Zukünftige Beobachtungen könnten es uns ermöglichen, zum ersten Mal die Atmosphäre eines potenziell bewohnbaren Planeten zu erfassen. Wir planen, nach Wasser und letztendlich nach molekularem Sauerstoff zu suchen. “
Daher sind zusätzliche Studien erforderlich, bevor dieser Planet den Titel „bester Ort, um nach Lebenszeichen jenseits des Sonnensystems zu suchen“ beanspruchen kann. Zu diesem Zweck sind zukünftige weltraumgestützte Missionen wie das James Webb-Weltraumteleskop (das 2018 starten wird) und bodengestützte Instrumente wie das Riesenmagellan-Teleskop und das extrem große Teleskop der ESO besonders gut geeignet!
In der Zwischenzeit wird das Hubble-Weltraumteleskop der NASA / ESA in naher Zukunft Beobachtungen des Sternensystems durchführen. Diese Beobachtungen werden hoffentlich genau zeigen, wie viel energiereiche Strahlung LHS 1140b von seiner Sonne empfängt. Auch dies wird einen großen Beitrag dazu leisten, festzustellen, wie bewohnbar die Supererde ist.
Und genießen Sie dieses Video des LHS 1140-Sternensystems mit freundlicher Genehmigung des European Southern Observatory und spaceengine.org:
