Ein Planet, verkleidet als Komet

Mit einer Masse, die etwa 23 Mal so groß ist wie die unserer Erde, umkreist der Exoplanet GJ436b seinen Stern in nur drei Tagen. Er besitzt eine Atmosphäre, die riesige Mengen von Wasserstoff zurück lässt. „Diese Wasserstoff-Wolke ist sehr spektakulär; es scheint fast so, als ob die Strahlung des Sterns die Atmosphäre erst aufheizt, wodurch der Wasserstoff verdampft, dann aber zu schwach ist, um die Wolke wegzublasen, die sich um den Planeten herum gebildet hat", erklärt David Ehrenreich, Astrophysiker an der Universität Genf.

Wissenschaftlern um Ehrenreich ist es nun gelungen, den Schatten der Wolke zu beobachten, wie sie vor dem Stern vorbeizieht. Hauptsächlich aus Wasserstoff bestehend, wechselwirkt sie mit dem vom Stern ausgestrahlten ultravioletten Licht. Dieses Phänomen kann von der Erde aus jedoch nicht beobachtet werden, da die Atmosphäre das UV-Licht blockiert. Die Forscher mussten sich daher auf Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble stützen: „Wenn man in den sichtbaren Regionen sucht, kann man nur den Schatten eines Planeten erkenne, der etwa viermal so groß ist wie die Erde, in etwa so groß wie der Planeten Neptun also. Durch die empfindlichen UV-Instrumente von Hubble verwandelt sich der Exoplanet in ein wahres Monster und ist sehr viel größer als sein Stern", so David Ehrenreich. Die Verdampfung selbst ist spektakulär, sie bedroht jedoch nicht die Atmosphäre von GJ436b. Der Exoplanet hat seit seiner Entstehung nur etwa zehn Prozent seiner Atmosphäre verloren.

Das Phänomen erklärt jedoch möglicherweise das Verschwinden der Atmosphären, das bei Gesteins-Exoplaneten beobachtet wurde, die sehr nahe um ihren Stern kreisten und extrem heiß waren, wie beispielsweise die bekannten, mit den Corot- und Kepler-Weltraumteleskopen entdeckten Supererden. Genau wie GJ436b waren diese Supererden möglicherweise heiße Neptune, die um heller strahlende Sterne kreisten.

Diese Art der Beobachtung ist sehr vielversprechend für die Suche nach bewohnbaren Planeten, da so „Wasserstoff aus dem verdunstenden Meerwasser von erdähnlichen Planeten, die etwas heißer sind, als unsere Erde aufgespüren ließe”, schlägt Vincent Bourrier vor, einer der Autoren des aktuellen Artikels.

Das Phänomen könnte zudem das Verschwinden von Wasserstoff außerhalb unserer Atmosphäre erklären, wo dieses Element vor mehr als vier Milliarden Jahren noch reichlich vorhanden war. Die Beobachtungen helfen schließlich auch dabei, die ferne Zukunft unseres Planeten vorauszuahnen. In etwa drei oder vier Milliarden Jahren wird sich unsere Sonne in einen roten Riesen verwandeln, der das Leben auf der Erde unmöglich macht. Astrophysiker nehmen an, dass sich unser Planet in einen riesigen Kometen verwandeln könnte und die Erde dann einem Planeten mit Schweif wie GJ436b ähnelt.

U. Genf / PH