James Webb untersucht Exoplanet mit ungewöhnlicher Atmosphäre

Das James Webb Teleskop hat einen Gasplaneten mit ungewöhnlichen Eigenschaften untersucht. HD149026b, oder Smertrios, hat eine mit schweren Elementen angereicherte Atmosphäre. Darunter fallen alle Elemente außer Helium und Wasserstoff. 

Bei Gasriesen in unserem Sonnensystem, also Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, gibt es einen deutlichen Zusammenhang zwischen ihrer Masse und der Anzahl schwerer Elemente in ihrer Atmosphäre. Je höher ihre Masse ist, desto weniger finden sich in der Atmosphäre. Der „Hot Jupiter“ Smertrios allerdings hat eine deutlich höhere Konzentration an schweren Elementen als für einen Planeten seiner Masse üblich.

27-mal mehr schwere Elemente als bei Saturn

Die Analyse zeige vor allem, dass Tendenzen, die für Planeten in unserem Sonnensystem gelten, nicht zwingend auf alle Exoplaneten zutreffen. Die Varianz sei im Universum sehr groß, die neuen Messungen des James Webb Teleskops liefern dabei aber erstmals einen Beweis, sagt Studienautor Jacob Bean von der University of Chicago in einem Statement.

Smertrios habe die Masse des Saturns. In seiner Atmosphäre fanden die Forscher*innen aber 27-mal so viele schwere Elemente im Vergleich zu Helium und Wasserstoff wie auf dem Planeten in unserem Sonnensystem. Dieses Verhältnis nennt man „Metallizität“. Es wird herangezogen, um Planeten in einem System miteinander und mit ihrem Zentralstern zu vergleichen.

Auch das Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff wird verglichen. Das verrät Forschenden, wie viele Feststoffe im Planetensystem existieren. Bei Smertrios ergibt das einen Wert von 0,84. Unsere Sonne hat einen Wert von 0,55 (etwas mehr als ein Kohlenstoffatom auf zwei Sauerstoffatome).

Keine Hinweise auf Leben

Die Akkretionsscheibe, aus der der Planet sich formte, war also deutlich reicher an Kohlenstoff als jene, die unser Sonnensystem hervorbrachte. Das bedeutet, dass sehr wahrscheinlich weniger Wasser vorhanden ist – und damit die Chance, Leben zu finden, geringer ist.

Das Team plant nun, weitere Planeten mit dem James Webb Teleskop zu untersuchen. Ziel ist es dabei, Regelmäßigkeiten bei Exoplaneten oder Sternensystemen festzustellen. „Der Ursprung dieser Unterschiede ist ein grundlegendes Mysterium unseres Verständnisses von der Entstehung von Planeten“, sagt Bean.

Weitere Studien sollen nun diese Unterschiede quantifizieren. Die Studie zu Smartrios erschien im Fachmagazin nature.