Wasserdampf auf extrasolarem Planeten

Mit Hilfe des Spitzer Weltraumteleskops fanden Wissenschafter deutliche Hinweise auf Wasserdampf beim Planeten HD 189733b. Dieser Planet gehört zur Klasse der "Hot Jupiters". Das sind Planeten, die ihren Mutterstern in sehr geringer Entfernung umkreisen und daher sehr hohe Oberflächentemperaturen besitzen.

Künstlerische Darstellung von HD 189733b und seinem Mutterstern.
Bild: David A. Aguilar (CfA)

Die heiße Welt ist 64 Lichtjahre von uns entfernt und umkreist in nur 2 Tagen den sonnenähnlichen Stern HD 189733 im Sternbild Vulpecula (Füchschen). Seine Oberflächentemperatur beträgt durchschnittlich 727° C.

Im April dieses Jahres gaben Astronomen vom Lowell-Observatorium bekannt, dass sie mit Hilfe des Hubble Space Telescopes Hinweise auf Wasserdampf in der Atmosphäre eines anderen "Hot Jupiters" gefunden hätten. Das Weltraumteleskop Spitzer hat die Beobachtungen jetzt bestätigt.
Da das Vorhandensein von Wasserdampf bei zwei unterschiedlichen Wellenlängen - im sichtbaren Licht mit Hubble und im Infrarotem mit Spitzer - nachgewiesen wurde, gilt dies als Bestätigung für dessen Vorhandensein.

Forscher hatten schon früher nach Hinweisen auf Wasser bei HD 189733b gesucht; ohne Erfolg. Sie vermuteten daher, dass es unter einer dicken Silikatwolkenschicht verborgen ist. Giovanna Tinetti vom Astrophysikalischen Institut in Paris und Leiterin dieser Studie, offerierte mit ihrem Team eine andere Erklärung. Sie stellte die Erklärung auf, dass anders als bei Planeten wie der Erde, wo die atmosphärische Temperatur mit der Höhe abnimmt, dies bei HD 189733b nicht der Fall ist, sondern dass hier die Temperatur konstant bleibt.
In dieser früheren Studie suchten die Forscher nach spektralen Absorptionslinien, welche durch die Strahlung verursacht werden, die aus dem Inneren des Planeten nach außen dringt, sich durch Schichten kühlen Gases bewegt und bestimmte Wellenlängen absorbiert. Aber ohne Temperar-unterschied tritt keine Absorption auf.

In der neuen Studie beobachteten die Forscher HD 189733b, als er - von der Erde aus gesehen - seine Mutterstern passierte. Mit Spitzers Infrarotkamera, gelang es dem Team das Licht zu analysieren, welches vom Inneren des Muttersterns abgestrahlt wird und die Atmosphäre des Planeten auf dem Weg zur Erde passiert. In diesem Fall kommt es wegen des Temperaturunterschiedes, der zwischen der Atmosphäre des Sterns und des Planeten besteht, zur Absorption.
Die Forscher entdeckten, dass der Planet das Sternenlicht auf eine Weise aufsaugt, die nur durch das Vorhandensein von Wasserdampf erklärt werden kann. Obgleich Wasser ein wesentlicher Bestandteil für das Leben auf der Erde ist, ist Leben auf "Hot-Spot-Planeten" wie HD 189733b einer ist, unwahrscheinlich. Die Temperaturen sind auf solchen Planeten wegen ihrer geringen Entfernung zum Mutterstern viel zu hoch, um Geschöpfe irgend welcher Art zu beherbergen.
Die Entdeckung von Wasser beim "Hot Jupiter" HD 189733b bedeutet aber, dass nicht nur auf erdähnlichen Planeten Wasser vorhanden ist.