Die Konzeption dieses Künstlers zeigt die neu entdeckte Supererde GJ 1214b, die einen roten Zwergstern 40 Lichtjahre von unserer Erde entfernt umkreist. Aguilar, CfA
Weitere Exoplaneten diese Woche! Heute kündigten Astronomen die Entdeckung der sogenannten Supererde um einen nahe gelegenen Stern mit geringer Masse, GJ1214, an. Der neu entdeckte Planet hat eine Masse, die etwa sechsmal so groß ist wie die der Erde und 2,7 mal so groß wie sein Radius und zwischen der Größe der Erde und den Eisriesen des Sonnensystems, Uranus und Neptun liegt. Aber dieser neueste Exoplanet, GJ1214b, hat noch etwas anderes: eine Atmosphäre von etwa 200 km Dicke. "Diese Atmosphäre ist viel dicker als die der Erde, so dass der hohe Druck und die Abwesenheit von Licht das Leben, wie wir es kennen, ausschließen würden", sagte David Charbonneau, Hauptautor eines Papiers in Natur Bericht über die Entdeckung, "aber diese Bedingungen sind immer noch sehr interessant, da sie eine komplexe Chemie ermöglichen könnten."
GJ1214b ist auch ein sehr heißer Ort. Er umkreist seinen Stern alle 38 Stunden in einer Entfernung von nur zwei Millionen Kilometern - 70 Mal näher an seinem Stern als die Erde an der Sonne. "Da der Planet seinem Wirtsstern so nahe ist, muss er eine Oberflächentemperatur von etwa 200 Grad Celsius haben, die zu heiß ist, als dass Wasser flüssig wäre", sagte Charbonneau.
Ein anderes Mitglied des Teams sagte jedoch, dass möglicherweise Wassereis auf GJ1214b tief im Herzen des Planeten vorhanden sein könnte. "Trotz seiner heißen Temperatur scheint dies eine Wasserwelt zu sein", sagte der Absolvent Zachory Berta, der den Hinweis auf den Planeten zum ersten Mal in den Daten entdeckte. "Es ist viel kleiner, kühler und erdähnlicher als jeder andere bekannte Exoplanet."
Der Stern ist ein kleiner roter Typ-M-Stern, ungefähr ein Fünftel der Größe unserer Sonne. Es hat eine Oberflächentemperatur von nur etwa 2.700 ° C und eine Leuchtkraft von nur drei Tausendstel so hell wie die Sonne.
Charbonneau verglich diesen neuen Exoplaneten mit Corot-7b, der ersten felsigen Supererde, die mit der Transitmethode gefunden wurde, wenn die Umlaufbahn des Planeten von unserem Standpunkt aus über das Gesicht seines Muttersterns führt. .
Die Astronomen konnten auch die Masse und den Radius von GJ1214b ermitteln, um die Dichte zu bestimmen und auf die innere Struktur zu schließen.
Obwohl die Masse von GJ1214b der von Corot-7b ähnlich ist, ist sein Radius viel größer, was darauf hindeutet, dass die Zusammensetzung der beiden Planeten sehr unterschiedlich sein muss. Während Corot-7b wahrscheinlich einen felsigen Kern hat und möglicherweise mit Lava bedeckt ist, glauben Astronomen, dass drei Viertel von GJ1214b aus Wassereis bestehen, der Rest aus Silizium und Eisen.
"Die Unterschiede in der Zusammensetzung zwischen diesen beiden Planeten sind relevant für die Suche nach bewohnbaren Welten", sagte Charbonneau. "Wenn Super-Erde-Planeten im Allgemeinen von einer Atmosphäre umgeben sind, die der von GJ1214b ähnelt, können sie für die Entwicklung des Lebens, wie wir es auf unserem eigenen Planeten kennen, unwirtlich sein."
Die Atmosphäre wurde entdeckt, als die Astronomen den gemessenen Radius von GJ1214b mit theoretischen Modellen von Planeten verglichen. Sie fanden heraus, dass der beobachtete Radius die Vorhersagen der Modelle übersteigt, und folgerten, dass eine dicke Atmosphäre das Licht des Sterns blockiert.
"Da der Planet zu heiß ist, um lange Zeit eine Atmosphäre zu bewahren, bietet GJ1214b die erste Gelegenheit, eine neu gebildete Atmosphäre zu untersuchen, die eine Welt umgibt, die einen anderen Stern umkreist", sagte Xavier Bonfils, ein weiteres Mitglied des Teams. "Weil der Planet so nah bei uns ist, wird es möglich sein, seine Atmosphäre auch mit aktuellen Einrichtungen zu untersuchen."
Der Planet wurde erstmals als Transitobjekt im Rahmen des MEarth-Projekts entdeckt, das etwa 2000 massearmen Sternen folgt, um nach Transiten von Exoplaneten zu suchen, und eine Flotte von acht kleinen bodengestützten Amateurteleskopen (16 Zoll) verwendet.
Um die planetarische Natur von GJ1214b zu bestätigen und seine Masse (unter Verwendung der sogenannten Doppler-Methode) zu erhalten, benötigten die Astronomen die volle Präzision des HARPS-Spektrographen, der am 3,6-Meter-Teleskop der ESO in La Silla angebracht war.
Der nächste Schritt für Astronomen besteht darin, die Atmosphäre direkt zu erfassen und zu charakterisieren, was ein weltraumgestütztes Instrument wie das Hubble-Weltraumteleskop der NASA erfordert. GJ1214b ist nur 40 Lichtjahre von der Erde entfernt und für aktuelle Observatorien erreichbar.
Quelle: ESO, CFA
