Erstmals CO2 in Atmosphäre von Exoplaneten nachgewiesen

Die NASA hat mithilfe des James Webb Weltraumteleskops erstmals Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Planeten außerhalb unseres Sonnensystems nachweisen können. Beobachtet wurde der heiße Gasriese WASP-39 b, der einen sonnenähnlichen Stern in einer Entfernung von 700 Lichtjahren umkreist.

Der Exoplanet weist ein Viertel der Jupitermasse auf und zählt einen 1,3 Mal größeren Durchmesser als Jupiter. Auf dem Exoplaneten herrschen zudem extreme Temperaturen von bis zu 900 Grad Celsius.

Exoplanet umkreist Stern in 4 Tagen

Seinem Stern ist WASP-39 b sehr nahe – die Entfernung beläuft sich auf etwa ein Achtel der Entfernung zwischen Sonne und Merkur. Eine Umrundung des Sterns schafft er in ungefähr 4 Erdentagen. 

Frühere Beobachtungen durch die Weltraumteleskope Hubble und Spitzer haben gezeigt, dass sich in der Atmosphäre des Exoplaneten Wasserdampf, Natrium und Kalium befinden. Durch die starke Infrarotempfindlichkeit des James Webb konnte nun aber auch erstmals Kohlendioxid nachgewiesen werden. 

Helligkeit weist auf CO2 hin

Weil verschiedene Gase unterschiedliche Farbkombinationen absorbieren, können Forscher*innen auch kleine Helligkeitsunterschiede des durchgehenden Lichts über ein Spektrum von Wellenlängen untersuchen. So können sie genau bestimmen, woraus eine Atmosphäre besteht. Für die WASP-39-b-Analyse machte das Team Gebrauch vom Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) des Webb. 

Die Zusammensetzung der Atmosphäre eines Planeten gibt Hinweise auf seinen Ursprung und seine Entwicklung. „Kohlendioxidmoleküle sind empfindliche Spurenelemente der Geschichte der Planetenentstehung“, erklärt Mike Line von der Arizona State University und Mitglied des Forschungsteams. 

James Webb könnte in Zukunft möglicherweise auch in den dünneren Atmosphären kleinerer Gesteinsplaneten Kohlendioxid nachweisen.