"Super-Erden" sind eher "Mini-Neptune"

Sogenannte Super-Erden, also große erdähnliche Gesteinsplaneten, sind offensichtlich unserem Heimatplaneten weniger ähnlich als dem Gasplaneten Neptun. Zu diesem Schluss kommt der Grazer Geophysiker und Astronom Helmut Lammer, wie das Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz am Dienstag mitteilte.

An die 350 extrasolare Planeten (Exo-Planeten) wurden in den vergangenen 15 Jahren entdeckt. Ob außerhalb unteres Sonnensystems tatsächlich jemals eine "zweite Erde" gefunden werden wird, steht jedoch wortwörtlich noch in den Sternen. IWF-Wissenschafter Helmut Lammer und sein Forscherteam haben jüngst sieben bekannte Exo-Planeten untersucht, die etwas schwerer und größer als die Erde sind, aber eine geringere Dichte aufweisen. Er kam danach zum Schluss, dass die meisten neu entdeckten Super-Erden dem Planet Erde eigentlich gar nicht so ähnlich sind.

Mittlere Dichte weist auf Wasserstoffhüllen hin
Die untersuchten Exo-Planeten erwiesen sich als Himmelskörper mit einer mittleren Dichte, die auf neptunähnliche große Wasserstoffhüllen hindeutet. Das Team hat die Strahlungsflüsse ihrer Muttergestirne ermittelt und deren Wirkung auf die diese Planeten umgebenden Gashüllen modelliert. Was vor allem interessierte, war die Evolution von Planetenatmosphären. Lammer selbst ist Mitglied im Terrestrial Exoplanet Science Advisory Team (TE-Sat) der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA, welches theoretische Vorarbeiten zur Ziel-Auswahl für die Suche von erdähnlichen extrasolaren Planeten durch künftige Missionen leistet und Ko-Investigator bei der europäischen Satellitenmission "Corot": Der mit einem Weitwinkel-Teleskop ausgerüstete europäische Satellit "Corot" misst die Helligkeitsschwankung und weist somit die Existenz von Planeten indirekt nach.

Super-Erden eher unbewohnbar
Die aktuelle Studie habe schließlich ergeben, dass die kurzwellige Strahlung der Muttersterne der jeweiligen Exo-Planeten die oberen Atmosphären so aufheizt, dass sich die Wasserstoffhüllen über viele Planetenradien ausdehnen und schließlich hydrodynamisch vom Planeten entfliehen: „Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass viele Super-Erden zwar einen extrem hohen Atmosphärenverlust aufweisen, ihre wasserstoffreichen Protoatmosphären aber zum Großteil behalten und diese nicht zur Gänze verlieren, wie dies bei der leichteren Erde während der aktiven Phase der jungen Sonne der Fall ist“, fasst Lammer als Erstautor der Studie zusammen.

Sollten sich die Resultate bestätigen, würde sich eine ineffiziente Atmosphärenflucht stark auf die Bewohnbarkeit von Super-Erden auswirken. Diese Ergebnisse sind auch für die ESA-Satellitenmission CHEOPS von großer Bedeutung, welche die Zusammensetzung von Exo-Planeten mittels Hochpräzisionsphotometrie ermitteln soll.

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