Erste Atmosphäre auf erdähnlichem Exoplaneten in bewohnbarer Zone nachgewiesen

Forscher haben erstmals eine Atmosphäre auf einem felsigen Exoplaneten in der bewohnbaren Zone nachgewiesen. Damit sind jedoch längst nicht alle Fragen geklärt. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Wissenschaftlern der Harvard University hat erstmals eine Atmosphäre um den Exoplaneten LHS 1140 b nachgewiesen. Weiterlesen nach der Anzeige Der Himmelskörper hat eine felsige Oberfläche und gilt als erdähnliches Planet,der sich in der sogenannten habitablen Zone seines Sterns befindet. Das ist jener Bereich, in dem auf der Planetenoberfläche flüssiges Wasser existieren könnte. Die Studie wurde im Fachjournal Science veröffentlicht. LHS 1140 b liegt rund 48 Lichtjahre von der Erde entfernt und umkreist einen roten Zwergstern im Sternbild Cetus (Walfisch). Dieser Stern ist kleiner und kühler als unsere Sonne, gibt aber einen größeren Anteil seiner Energie als ionisierende Strahlung ab. Der Planet selbst hat eine Masse, die 5,6-mal größer ist als die der Erde, und sein Radius übertrifft den unserer Erde um 70 Prozent. Er wurde bereits 2017 entdeckt. Helium entweicht in den Weltraum Der Nachweis der Atmosphäre gelang dem Team mithilfe des Warm Infrared Echelle (Winered) Spektrografen am Magellan-Clay-Teleskop des Las-Campanas-Observatoriums in Chile. Bei einem Transit – also dem Vorüberziehen des Planeten vor seinem Stern – registrierten die Forscher im Jahr 2024 Helium, das aus der oberen Atmosphäre des Planeten in den Weltraum entweicht. Dieser Vorgang, den Astrophysiker als atmosphärische Entgasung bezeichnen, bestätigte, dass LHS 1140 b tatsächlich eine Atmosphäre besitzt und diese aktiv aufrechterhält. Dem Erstautor der Studie, Dr. Collin Cherubim, der kürzlich seinen Doktortitel in Erd- und Planetenwissenschaften an der Harvard University erworben hat, zufolge war der Fund eindeutig: "Dies ist das erste Mal, dass jemand eine Atmosphäre auf einem felsigen Planeten in der habitablen Zone eines anderen Sterns gefunden hat", sagte er gegenüber der BBC. Weiterlesen nach der Anzeige Ausgangspunkt der Beobachtungen waren Computermodelle, die das Team zuvor entwickelt hatte und die eine heliumreiche obere Atmosphäre für LHS 1140 b vorhergesagt hatten. "Collin hat die bekannten Planeten analysiert und vorhergesagt, dass dieser eine Heliumatmosphäre haben würde. Dann hat er Teleskopzeit organisiert, die Daten beschafft, und der Nachweis war statistisch absolut solide", erklärte David Charbonneau, Leiter des Astronomie-Departments der Harvard University und Co-Betreuer von Cherubim. Allerdings blieb eine Beobachtung zunächst rätselhaft: Bei Folgebeobachtungen im Jahr 2025 ließ sich das Heliumsignal nicht reproduzieren. Cherubim bezeichnete dies als einen Schock, der ihn und sein Team dazu veranlasste, die ursprünglichen Daten erneut zu überprüfen. "Jeden falschen positiven Befund, den wir uns vorstellen konnten, haben wir sicher ausgeschlossen", sagte er gegenüber dem Guardian. Das variierende Signal könnte nach Einschätzung von Forschern damit zusammenhängen, wie die Atmosphäre des Planeten auf die extreme ultraviolette Strahlung seines Sterns reagiert. Zutaten für Bewohnbarkeit vorhanden Cherubim betonte, dass LHS 1140 b nun alle wesentlichen Voraussetzungen für eine potenziell bewohnbare Umgebung erfülle: ein felsiger Planet, Temperaturen, die flüssiges Wasser ermöglichen, und eine Atmosphäre, die verhindert, dass dieses Wasser entweicht, und die gleichzeitig die Oberfläche vor schädlicher Strahlung schützt. Hinzu komme, dass der Stern selbst vergleichsweise ruhig sei und selten Strahlungsausbrüche produziere. Robin Wordsworth, Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Harvard University, ordnete den Fund historisch ein: Noch vor zwanzig Jahren wussten Astronomen nicht einmal, ob erdähnliche Planeten überhaupt existierten. Schnell stellte sich heraus, dass solche Planeten häufig vorkommen – auch in habitablen Zonen. "Die nächste Frage war, ob es irgendeinem von ihnen gelungen ist, eine Atmosphäre zu behalten", sagte Wordsworth. "Jetzt wissen wir, dass mindestens einem das gelungen ist." Gleichwohl mahnen Forscher zur Vorsicht. Das bislang einzige nachgewiesene Gas ist Helium – und zwar in der oberen Atmosphäre. Helium allein kann kein Leben unterstützen. Dr. Yamila Miguel vom Leidener Observatorium in den Niederlanden wies darauf hin, dass die Beobachtungen die obere Atmosphäre betreffen und nicht die bodennahen Schichten, in denen Leben entstehen würde. "Daher glaube ich nicht, dass diese Ergebnisse direkte Implikationen für den Nachweis von Leben auf anderen Planeten haben", sagte sie gegenüber dem Guardian. Ob weitere, lebensfreundlichere Gase in tieferen Atmosphärenschichten vorhanden sind, bleibt vorerst offen. Seit 1995 wurden mehr als 6.000 Exoplaneten bestätigt. Atmosphären wurden bislang um Gasriesen und sogenannte Sub-Neptune gefunden – also Planeten, die größer als die Erde, aber kleiner als Neptun sind. Auch um felsige Exoplaneten außerhalb der habitablen Zone gab es bereits Hinweise auf Atmosphären. Der Nachweis einer Atmosphäre um einen felsigen Planeten innerhalb der habitablen Zone ist jedoch ein Novum.