Das James-Webb-Weltraumteleskop hat erstmals Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen. Der Fund markiert einen wichtigen Meilenstein für das Ziel des Teleskops, entfernte Planeten zu analysieren, was letztendlich dazu beitragen könnte, Anzeichen von außerirdischem Leben zu entdecken.
Eines der wichtigsten wissenschaftlichen Ziele von James Webb ist es, die Zusammensetzung der Atmosphären von Exoplaneten zu untersuchen, in der Hoffnung, schließlich diejenigen zu finden, die Leben beherbergen könnten.
Die Hauptmethode, die das Teleskop dafür verwendet, ist die Transmissionsspektroskopie.
Im Wesentlichen absorbiert und emittiert jedes Element Licht einer anderen Wellenlänge (oder Farbe) in unterschiedlichem Maße, was zu einem einzigartigen Druck führt. Webb kann diese Fingerabdrücke in der Atmosphäre von Exoplaneten erkennen, wenn sie vor ihrem Stern vorbeiziehen, und zwar mit weitaus größerer Genauigkeit als frühere Teleskope.
Webb demonstrierte diesen Prozess erstmals im Juli, als er die Signatur von Wasser in der Atmosphäre des Planeten WASP-96b entdeckte.
Und jetzt hat Webb zum ersten Mal die wichtige Entdeckung von Kohlendioxid in der Atmosphäre gemacht.
Der untersuchte Planet ist WASP-39b, ein 700 Lichtjahre entfernter Gasriese, der seinen Stern sehr eng umkreist und ihn alle vier Tage einmal umkreist.
Obwohl er die Masse von Saturn hat, ist er aufgrund der extrem hohen Temperaturen um 900 °C, die zu einer Ausdehnung seiner Atmosphäre führen, größer als Jupiter.
All diese Merkmale zusammen machen WASP-39b zu einem idealen Kandidaten für die Untersuchung des Spektrums der Atmosphäre eines Exoplaneten.
Unter Verwendung des Webb Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) fand das Team eine deutliche Beule im Spektrum zwischen 4,1 und 4,6 Mikrometer, die im Bereich von Kohlendioxid liegt.
Diese neuen Webb-Beobachtungen erfassen die kleinsten Unterschiede in der Farbhelligkeit zwischen 3 und 5,5 Mikrometer, die jemals für einen Exoplaneten gemessen wurden.
Dieser Bereich des Spektrums umfasst nicht nur Kohlendioxid, sondern auch Wasser und Methan, die alle die Wahrscheinlichkeit der Fähigkeit eines Planeten, Leben zu unterstützen, beeinflussen können.
Obwohl der Planet WASP-39b aufgrund seiner Eigenschaft als Gasriese wahrscheinlich kein Zufluchtsort für Leben sein wird, besteht große Hoffnung, dass James Webb beim nächsten Mal erdähnliche Welten wie das nahe gelegene TRAPPIST-1-System untersuchen kann.
Diese Entdeckung wird als nützlicher Maßstab für zukünftige Studien kleinerer erdgroßer Exoplaneten dienen. Dies ist das wahrscheinlichste atmosphärische Gas, das wir mit JWST in der Atmosphäre solcher Exoplaneten finden werden, sagte Nathalie Bataglia, die leitende Wissenschaftlerin des Teams.
Die Studie wurde zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Nature angenommen.
2022-08-27 04:48:33
Autor: Vitalii Babkin